Las tecnologías de memoria optoelectrónica y los interruptores ópticos podrían reemplazar los ya tradicionales interruptores resistivos estimulados eléctricamente. Los cambios de la conductancia debido a la excitación por fotones de larga duración en materiales de estado sólido, permiten el desarrollo de circuitos integrados de memoria óptica y así el procesamiento de la información inspirado en el funcionamiento de las redes neuronales del cerebro configurables dinámicamente (ingeniería neuromórfica).
En la actualidad, continúa siendo un desafío realizar la conmutación óptica con bajo consumo de energía, para la cual la sinapsis óptica requiere la conmutación con pulsos de baja energía (acercándose a la escala del cerebro de ~ 1 a 100 femtoJ por evento), operación a temperatura ambiente con voltajes de operación bajos y estrategias fáciles para la modulación analógica.
Investigadores de Estados Unidos fabricaron heterouniones entre nanocristales de perovskita de haluro metálico (NC) y nanotubos de carbono semiconductores de pared simple (SWCNT). Demostraron que las heteroestructuras NC/SWCNT despliegan una fotoconductividad persistente a temperatura ambiente, de larga duración (miles de segundos) que puede ser escrita y borrada. La conmutación óptica y las funciones neuromórficas básicas se pueden estimular a voltajes bajos con energías de femto a pico-joules por evento de picos. Además, encontraron que el comportamiento de la fotoconductividad en la interfaz NC/SWCNT surge de la migración de iones dentro de la matriz de nanocristales controlada por campo eléctrico.
Estos sistemas son candidatos potenciales para sinapsis fotónicas estimuladas y leídas en el dominio óptico. La capacidad demostrada de sintonización de la fotoconductividad persistente es prometedora para la computación neuromórfica y otras tecnologías que utilizan la memoria óptica.
Los resultados fueron publicados en Science Advances
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