Projekteja vuodessa
Abstrakti
Anti-ambipolar transistors (AATs) are the leading platform for the paradigm shift from binary to multi-valued logic (MVL) circuits, increasing circuit integration density and data processing capacity. However, most AATs with p-n heterojunctions present limited controllability of the transconductance peak, which is key to MVL operation. Here, we report optically configurable AAT/bi-AAT photoresponses implemented with an InSe field-effect transistor for potential MVL operations. The charge trapping and detrapping processes incorporated with manually introduced trap states form the AAT peaks. Furthermore, leveraging a symmetric device configuration, the dark current is significantly suppressed, and AAT photoresponses are highlighted. Contributed by two pathways of trap states, the AAT/bi-AAT photoresponses are switchable by incident optical wavelength. This dependence facilitates optical wavelength to be one of the logic inputs for MVL, based on which we propose circuit-free ternary logic gates in a single device that can achieve more than ∼ 6 and ∼ 19 times improved data density (1 bit per transistor) for NMAX and XNOR, compared with such circuits in a traditional binary design. This work realizes optically controlled AAT photoresponses, paving the way to exploit optical wavelength as a new degree of freedom in MVL computing, offering a route toward ultra-high-density, ultra-low-power, and optically programmable optoelectronic integrated circuits.
Alkuperäiskieli | Englanti |
---|---|
Artikkeli | 051105 |
Julkaisu | Applied Physics Letters |
Vuosikerta | 125 |
Numero | 5 |
DOI - pysyväislinkit | |
Tila | Julkaistu - 29 heinäk. 2024 |
OKM-julkaisutyyppi | A1 Alkuperäisartikkeli tieteellisessä aikakauslehdessä |
Sormenjälki
Sukella tutkimusaiheisiin 'Configurable anti-ambipolar photoresponses for optoelectronic multi-valued logic gates'. Ne muodostavat yhdessä ainutlaatuisen sormenjäljen.-
AoF ICT Limits Lipsanen 2023: Täysoptinen logiikka tulevaisuuden tietokoneisiin All-optical logic for future computing
Lipsanen, H. (Vastuullinen tutkija), Sharmin, S. (Projektin jäsen), Khalid, F. (Projektin jäsen), Rajeevan, S. (Projektin jäsen) & Hyttinen, H. (Projektin jäsen)
01/01/2024 → 31/12/2026
Projekti: Academy of Finland: Other research funding
-
BRIGHT: Bioottisten vahinkojen kartoitus erittäin laajan spektrialueen LiDAR:illa kestävää metsänkasvua varten
Sun, Z. (Vastuullinen tutkija), Cui, X. (Projektin jäsen), Hassanbouzari, F. (Projektin jäsen), Fang, R. (Projektin jäsen), Khalid, F. (Projektin jäsen), Lin, Y. (Projektin jäsen), Pajunpää, T. (Projektin jäsen), Shang, N. (Projektin jäsen), Tammela, J. (Projektin jäsen), Huang, Y. (Projektin jäsen), Ning, Z. (Projektin jäsen), Zhou, Y. (Projektin jäsen) & Tian, R. (Projektin jäsen)
EU The Recovery and Resilience Facility (RRF), Suomen Akatemia
01/01/2023 → 31/12/2025
Projekti: Academy of Finland: Other research funding
-
Bio-Base: Biomaterial-based photonics and optoelectronics for sustainable ICT systems
Sun, Z. (Vastuullinen tutkija), Ali, F. (Projektin jäsen), Shang, N. (Projektin jäsen), Sharma, P. (Projektin jäsen) & Ning, Z. (Projektin jäsen)
01/01/2023 → 31/12/2025
Projekti: Academy of Finland: Other research funding