We report the optical control of localized charge on positioned quantum dots in an electro-photo-sensitive memristor. Interband absorption processes in the quantum dot barrier matrix lead to photo-generated electron-hole-pairs that, depending on the applied bias voltage, charge or discharge the quantum dots and hence decrease or increase the conductance. Wavelength-dependent conductance control is observed by illumination with red and infrared light, which leads to charging via interband and discharging via intraband absorption. The presented memristor enables optical conductance control and may thus be considered for sensory applications in artificial neural networks as light-sensitive synapses or optically tunable memories.

1.
N.
Kirstaedter
,
N. N.
Ledentsov
,
M.
Grundmann
,
D.
Bimberg
,
V. M.
Ustinov
,
S. S.
Ruvimov
,
M. V.
Maximov
,
P. S.
Kop'ev
,
Z. I.
Alferov
,
U.
Richter
,
P.
Werner
,
U.
Gösele
, and
J.
Heydenreich
,
Electron. Lett.
30
,
1416
(
1994
).
2.
Z.
Yuan
,
B. E.
Kardynal
,
R. M.
Stevenson
,
A. J.
Shields
,
C. J.
Lobo
,
K.
Cooper
,
N. S.
Beattie
,
D. A.
Ritchie
, and
M.
Pepper
,
Science
295
,
102
(
2002
).
3.
M.
Kroutvar
,
Y.
Ducommun
,
D.
Heiss
,
M.
Bichler
,
D.
Schuh
,
G.
Abstreiter
, and
J. J.
Finley
,
Nature
432
,
81
(
2004
).
4.
A.
Marent
,
T.
Nowozin
,
M.
Geller
, and
D.
Bimberg
,
Semicond. Sci. Technol.
26
,
014026
(
2011
).
5.
P.
Pavan
,
R.
Bez
,
P.
Olivo
, and
E.
Zanoni
,
Proc. IEEE
85
,
1248
(
1997
).
6.
L.
Guo
,
E.
Leobandung
, and
S. Y.
Chou
,
Science
275
,
649
(
1997
).
7.
J. J.
Finley
,
M.
Skalitz
,
M.
Arzberger
,
A.
Zrenner
,
G.
Böhm
, and
G.
Abstreiter
,
Appl. Phys. Lett.
73
,
2618
(
1998
).
8.
H.
Pettersson
,
L.
Baath
,
N.
Carlsson
,
W.
Seifert
, and
L.
Samuelson
,
Appl. Phys. Lett.
79
,
78
(
2001
).
9.
M.
Kroutvar
,
Y.
Ducommun
,
J. J.
Finley
,
M.
Bichler
,
G.
Abstreiter
, and
A.
Zrenner
,
Appl. Phys. Lett.
83
,
443
(
2003
).
10.
M. A.
Rowe
,
E. J.
Gansen
,
M.
Greene
,
R. H.
Hadfield
,
T. E.
Harvey
,
M. Y.
Su
,
S. W.
Nam
,
R. P.
Mirin
, and
D.
Rosenberg
,
Appl. Phys. Lett.
89
,
253505
(
2006
).
11.
G.
Yusa
and
H.
Sakaki
,
Appl. Phys. Lett.
70
,
345
(
1997
).
12.
X.
Yang
,
X.
Xu
,
X.
Wang
,
H.
Ni
,
Q.
Han
,
Z.
Niu
, and
D. A.
Williams
,
Appl. Phys. Lett.
96
,
083503
(
2010
).
13.
M.
Ziegler
,
M.
Oberländer
,
D.
Schroeder
,
W. H.
Krautschneider
, and
H.
Kohlstedt
,
Appl. Phys. Lett.
101
,
263504
(
2012
).
14.
I.
Orak
,
M.
Ürel
,
G.
Bakan
, and
A.
Dana
,
Appl. Phys. Lett.
106
,
233506
(
2015
).
15.
D. B.
Strukov
,
G. S.
Snider
,
D. R.
Stewart
, and
R. S.
Williams
,
Nature
453
,
80
(
2008
).
16.
L. O.
Chua
,
IEEE Trans. Circuit Theory
18
,
507
(
1971
).
17.
M.
Di Ventra
and
Y. V.
Pershin
,
Nat. Phys.
9
,
200
(
2013
).
18.
A.
Emboras
,
I.
Goykhman
,
B.
Desiatov
,
N.
Mazurski
,
L.
Stern
,
J.
Shappir
, and
U.
Levy
,
Nano Lett.
13
,
6151
(
2013
).
19.
C.
He
,
J.
Li
,
X.
Wu
,
P.
Chen
,
J.
Zhao
,
K.
Yin
,
M.
Cheng
,
W.
Yang
,
G.
Xie
,
D.
Wang
,
D.
Liu
,
R.
Yang
,
D.
Shi
,
Z.
Li
,
L.
Sun
, and
G.
Zhang
,
Adv. Mater.
25
,
5593
(
2013
).
20.
A. A.
Zakhidov
,
B.
Jung
,
J. D.
Slinker
,
H. D.
Abruña
, and
G. G.
Malliaras
,
Org. Electron.
11
,
150
(
2010
).
21.
M.
Ungureanu
,
R.
Zazpe
,
F.
Golmar
,
P.
Stoliar
,
R.
Llopis
,
F.
Casanova
, and
L. E.
Hueso
,
Adv. Mater.
24
,
2496
(
2012
).
22.
J.
Park
,
S.
Lee
,
J.
Lee
, and
K.
Yong
,
Adv. Mater.
25
,
6423
(
2013
).
23.
B.
Sun
,
W.
Zhao
,
L.
Wei
,
H.
Li
, and
P.
Chen
,
Chem. Commun.
50
,
13142
(
2014
).
24.
J.
Park
,
S.
Lee
, and
K.
Yong
,
Nanotechnology
23
,
385707
(
2012
).
25.
H.
Tan
,
G.
Liu
,
X.
Zhu
,
H.
Yang
,
B.
Chen
,
X.
Chen
,
J.
Shang
,
W. D.
Lu
,
Y.
Wu
, and
R.-W.
Li
,
Adv. Mater.
27
,
2797
(
2015
).
26.
A.
Bera
,
H.
Peng
,
J.
Lourembam
,
Y.
Shen
,
X. W.
Sun
, and
T.
Wu
,
Adv. Funct. Mater.
23
,
4977
(
2013
).
27.
C. D.
Wright
,
Y.
Liu
,
K. I.
Kohary
,
M. M.
Aziz
, and
R. J.
Hicken
,
Adv. Mater.
23
,
3408
(
2011
).
28.
B.
Gholipour
,
P.
Bastock
,
C.
Craig
,
K.
Khan
,
D.
Hewak
, and
C.
Soci
,
Adv. Opt. Mater.
3
,
635
(
2015
).
29.
C.
Schneider
,
A.
Huggenberger
,
T.
Sünner
,
T.
Heindel
,
M.
Strauß
,
S.
Göpfert
,
P.
Weinmann
,
S.
Reitzenstein
,
L.
Worschech
,
M.
Kamp
,
S.
Höfling
, and
A.
Forchel
,
Nanotechnology
20
,
434012
(
2009
).
30.
P.
Maier
,
F.
Hartmann
,
T.
Mauder
,
M.
Emmerling
,
C.
Schneider
,
M.
Kamp
,
S.
Höfling
, and
L.
Worschech
,
Appl. Phys. Lett.
106
,
203501
(
2015
).
31.
L. O.
Chua
,
Semicond. Sci. Technol.
29
,
104001
(
2014
).
32.
T.
Nozawa
,
H.
Takagi
,
K.
Watanabe
, and
Y.
Arakawa
,
Nano Lett.
15
,
4483
(
2015
).
You do not currently have access to this content.