[发明专利]一种光电处理器

说明书

本发明提供了一种光电处理器，包括顶电极、介质层与底电极，其中介质层与底电极、顶电极中的至少一个电极构成肖特基结，具有光致电阻转变效应与电致电阻转变效应。该光电处理器能够同时处理光信号与电信号，工作状态时，将光信号、电信号作为两个独立的输入信号施加在该光电处理器，其电阻为输出信号。调节输入信号，该光电处理器可实现逻辑“或门”，逻辑“与门”处理功能，可应用于逻辑存储、逻辑处理、可重构逻辑处理、非易失性存储、光电混合逻辑处理等诸多领域。

技术领域

本发明涉及光电信息存储与处理技术领域，特别是涉及一种光电处理器。

背景技术

可编程逻辑器件因其灵活的功能性在功能化信息处理模块与可编程处理器中发挥重要作用。然而，目前的可编程逻辑器件结构比较复杂，而且逻辑门本身的结构框架是固定不变的，因此是通过改变逻辑门阵列的连接方式实现可编程特性。

基于半导体材料的忆阻器对光信号有明显的响应行为，故允许光和电两种信号对单一器件的电阻进行调控，可用于光互联系统中光信号的探测，处理与存储。为了进一步提高逻辑器件本身的可编程能力，本专利提出了“逻辑存储器”的概念，在单个光触发的忆阻器中，通过电和光共同对电阻状态的调控，实现了非易失的逻辑输出以及非易失的逻辑操作关系转换(“与门”-“或门”相互转换)，有望将可编程的信息处理器件与存储器集成，进而提高运算存储效率。同时，这种用可逆的逻辑关系作为二进制信息存储，有望用于高度程式化的复杂运算，可重复编程的信息处理与存储器件，以及集成光子学领域。

发明内容

本发明的技术目的是提供一种光电处理器，能够同时处理光信号与电信号，亦可实现逻辑“或门”、逻辑“与门”处理与存储。

为了实现上述技术目的，本发明所采用的技术方案为：一种光电处理器，包括底电极、顶电极以及位于底电极与顶电极之间的介质层；

底电极、顶电极中至少一个电极是透明的；

底电极、顶电极中至少一个电极与介质层的界面接触为肖特基接触，即，底电极与介质层的界面接触为肖特基接触；或者，顶电极与介质层的界面接触为肖特基接触；或者，底电极与介质层的界面接触为肖特基接触，并且顶电极与介质层的界面接触为肖特基接触；

所述光电处理器具有光致电阻转变效应，即，光通过透明电极(底电极和/或顶电极)照射到所述光电处理器时，所述光电处理器的电阻发生变化，从高阻态转变为低阻态；

所述光电处理器具有电致电阻转变效应，即，在顶电极与底电极两端施加正向电信号，所述光电处理器的电阻发生变化，施加反向电信号可以使其电阻恢复至初始状态。

所述光电处理器对光信号、电信号具有如下相应：

设不输入光信号(即，没有光通过透明电极照射到所述光电处理器)、不输入电信号(即，所述光电处理器的底电极与顶电极之间不施加电信号)的状态为初始状态，所述光电处理器在初始状态下的电阻为初始高电阻。

在初始状态下，利用预备光信号对所述光电处理器进行光刺激，即，预备光信号通过透明电极照射所述光电处理器，所述光电处理器的电阻降低，从初始高电阻降低至光刺激低电阻，所述光电处理器处于光刺激状态。

(一)光致电阻转变效应

初始状态下，对所述光电处理器依次输入光信号、撤销光信号、输入电信号

(1)当输入光信号时，该光电处理器电阻降低，从初始高电阻降低至第一低电阻；

(2)撤销光信号后，所述光电处理器电阻保持在第一低电阻，即该电阻状态转变为非易失性转变；

(3)对所述光电处理器输入反向电信号，该光电处理器电阻可恢复至初始高电阻。