Dispositivo sináptico baseado nas propriedades optoeletrônicas de transistores de filmes fino de óxido de zinco

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dc.contributor.advisorLaureto, Edson
dc.contributor.authorNobre, José Henrique Ferreira
dc.contributor.bancaMelquíades, Fabio Luiz
dc.contributor.bancaLourenço, Sidney Alves
dc.contributor.bancaAlves, Neri
dc.contributor.bancaNogueira, Gabriel Leonardo
dc.coverage.extent81 p.
dc.coverage.spatialLondrina
dc.date.accessioned2024-08-09T17:25:41Z
dc.date.available2024-08-09T17:25:41Z
dc.date.issued2023-07-28
dc.description.abstractSinapses optoeletrônicas podem ser geradas com dispositivos que utilizam radiação eletromagnética para emular a plasticidade sináptica e suas funções relacionadas. Tais dispositivos são considerados elementos chave para a implementação de sistemas de computação neuromórfica, ou seja, baseados no funcionamento do cérebro, com propriedades de sensoriamento, memória e aprendizagem. Neste trabalho é demonstrado um dispositivo optoeletrônico com propriedades sinápticas baseado na configuração de transistor de filme fino (TFT), tendo como canal semicondutor um filme de óxido de zinco (ZnO) depositado por RF magnetron sputtering. As propriedades sinápticas tiram vantagem do fenômeno de fotocondutividade persistente (PPC) apresentado pelo filme de ZnO. Esse efeito afeta o comportamento da intensidade de corrente elétrica medida entre os eletrodos de dreno e fonte (????), para uma determinada diferença de potencial aplicada ao eletrodo de porta (gate, ????), mediante a incidência de luz no canal. Com isso, as funções sinápticas de sensoriamento, memória de curto e de longo prazo, aprendizagem e reaprendizagem, e facilitação por pulso emparelhado, são verificadas no TFT de ZnO. Realizamos a comparação de dispositivos antes e depois de tratamento térmico, apresentando diferentes melhorias com doses menores de exposição à luz para os dispositivos tratados termicamente. As variações em ???? causadas pela iluminação com radiação ultravioleta (UV) chegam a ser da ordem de 108 A, o que demonstra a alta sensibilidade do dispositivo, sendo um aspecto crucial para sua eficácia quanto ao reconhecimento e discriminação do estímulo luminoso. Embora o transistor não seja o dispositivo de estrutura mais simples, apresentamos as vantagens e desvantagens da utilização do mesmo como um dispositivo sináptico
dc.description.abstractother1Optoelectronic synapses can be generated by devices that use electromagnetic radiation to mimic synaptic plasticity and its related functions. Such devices are considered key elements for the implementation of neuromorphic computing systems, that is, based on the functioning of the brain, with sensing, memory and learning properties. This work demonstrates an optoelectronic device with synaptic properties based on a thin-film transistor (TFT) configuration, with the semiconductor channel consisting by a zinc oxide (ZnO) film deposited by RF magnetron sputtering. The synaptic properties take advantage of the phenomenon of persistent photoconductivity presented by the ZnO film. The incidence of light in the channel increases the electrical current intensity measured between the drain and source electrodes (ID) – for a given potential applied to the gate electrode (VG). With this, the synaptic functions of sensing, short- and long-term memory, learning and relearning, and paired pulse facilitation, are verified in the ZnO TFT. We compared devices before and after heat treatment, showing different improvements with lower doses of light exposure for heat-treated devices. The variations in IDS caused by lighting with ultraviolet (UV) radiation can reach up to 108 A, which demonstrates the high sensitivity of the device, a crucial aspect for its effectiveness in terms of recognizing and discriminating the light stimulus. Although the transistor is not the simplest device in structure, we present the advantages and disadvantages of using it as a synaptic device
dc.identifier.urihttps://repositorio.uel.br/handle/123456789/17170
dc.language.isopor
dc.relation.departamentCCE - Departamento de Física
dc.relation.institutionnameUniversidade Estadual de Londrina - UEL
dc.relation.ppgnamePrograma de Pós-Graduação em Física
dc.subjectTransistor de filme fino
dc.subjectÓxido de zinco
dc.subjectRF – magnetron sputtering
dc.subjectFotocondutividade persistente
dc.subjectSinapse optoeletrônica
dc.subjectFísica
dc.subjectOndas eletromagnéticas
dc.subjectSistemas de computação
dc.subjectDispositivo optoeletrônico
dc.subjectSemicondutores
dc.subject.capesCiências Exatas e da Terra - Física
dc.subject.keywordsThin film transistor
dc.subject.keywordsRF – magnetron sputtering
dc.subject.keywordsPersistent photoconductivity
dc.subject.keywordsOptoelectronic synapse
dc.subject.keywordsPhysical
dc.subject.keywordsElectromagnetic waves
dc.subject.keywordsComputer systems
dc.subject.keywordsOptoelectronic devices
dc.subject.keywordsSemiconductors
dc.titleDispositivo sináptico baseado nas propriedades optoeletrônicas de transistores de filmes fino de óxido de zinco
dc.title.alternativeA synaptic device based on the optoelectronic properties of zinc oxide thin film transistors
dc.typeTese
dcterms.educationLevelDoutorado
dcterms.provenanceCentro de Ciências Exatas

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