Descripción del proyecto
El aprovechamiento de los flujos iónicos en las perovskitas podría conducir a arquitecturas informáticas neuromórficas
La corriente eléctrica es simplemente el movimiento de cargas. Los electrones con carga negativa y los huecos con carga positiva conducen la corriente en los semiconductores convencionales, mientras que los iones cargados, incluidos el Na+ y el Cl-, conducen la corriente en las células biológicas. Normalmente, la migración de iones es un impedimento en los dispositivos optoelectrónicos basados en los prometedores semiconductores de perovskita de haluro metálico. Sin embargo, si se aprovecha y controla, podría servir para crear sinapsis y neuronas artificiales para numerosas aplicaciones. El equipo del proyecto SHAPE, financiado con fondos europeos, está caracterizando la migración de iones, lo que podría conducir al diseño racional de nuevas sinapsis y neuronas artificiales basadas en la perovskita para la computación neuromórfica.
Objetivo
Metal halide perovskites are attracting much attention because they are excellent semiconductors for use in optoelectronic devices such as solar cells, LEDs, and detectors. Next to electrons, these materials also conduct ions efficiently, and both types of conduction are modulated by light. Ion migration is mostly known to have undesirable effects in optoelectronic devices, such as hysteresis, degradation, and phase segregation. However, the interaction of light, electronic conduction and ionic motion also offers a rich parameter space to envision entirely new devices, which is almost completely unexplored until now.
I want to pioneer this new field, uncovering insights to help mitigate the undesirable effects of ion migration, and at the same time creating artificial synapses and neurons as new applications based on halide perovskites. I will first develop a novel set of techniques to study ion migration, including a technique similar to impedance spectroscopy to map the energy, density, and timescale of ions and defect states. This will allow me to distinguish ions from charge traps which usually complicate measurements. Next, I will use the new tools to pursue a complete understanding and control of the material parameters that determine ion migration. This control over the ionic motion allows me to rationally design properties of the perovskite-based artificial synapses and neurons with the potential to develop massively parallel neural networks for ultra-low power neuromorphic computation.
I am in a unique position to successfully complete the proposed program because of my pioneering role in the understanding of ion migration in perovskite materials and track record of inventing new optoelectronic devices. The proposed program will both benefit the commercialization of perovskite-based electronic devices and open new avenues for ion-based innovations.
Ámbito científico (EuroSciVoc)
CORDIS clasifica los proyectos con EuroSciVoc, una taxonomía plurilingüe de ámbitos científicos, mediante un proceso semiautomático basado en técnicas de procesamiento del lenguaje natural.
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- ciencias naturalesciencias físicaselectromagnetismo y electrónicadispositivo semiconductor
- ciencias naturalesciencias físicasópticaespectroscopia
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Palabras clave
Programa(s)
Régimen de financiación
ERC-STG - Starting GrantInstitución de acogida
3526 KV Utrecht
Países Bajos