CIRANO (ANR-22-CE24-0016) est un projet de recherche collaboratif (PRC) financé par l’agence national de la Recherche (ANR) suivant le choix du comité d’évaluation « Micro et nanotechnologies pour le traitement de l’information et la communication » (CE24). Nous proposons le développement de dispositifs innovants dédiés à l’intelligence artificielle et intégrants des nanofils de dioxyde de vanadium (VO₂). Il a débuté en Février 2023 pour une durée de 4 ans.

Reconnaître un chat d’un chien, pour une machine, n’est pas chose aisée… Le recours aux architectures de type « réseau de neurones » permet de réaliser assez efficacement cet apprentissage mais il faut disposer d’une banque d’images colossale et le coût énergétique avec les technologies conventionnelles semi-conducteurs n’est pas anodin.

Le projet ANR « CIRANO », porté par XLIM en partenariat avec l’IRCER et l’IJCLAB (Paris-Saclay) propose une solution alternative s’appuyant sur les nano/microfils de dioxyde de vanadium pour réaliser ces neurones artificiels. Ce matériau à transition de Mott (passage réversible d’un état isolant vers un état métallique) permet la fabrication d’oscillateurs et c’est avec le couplage ou l’absence de couplage entre ceux-ci que la fonction neuromorphique est produite. Comparativement au dioxyde de vanadium en couches minces, les nanofils présentent une structure monocristalline quasi-parfaite et une géométrie oblongue très étirée particulièrement adaptée à la fabrication de résonateurs identiques, condition nécessaire à l’amélioration des performances de ces composants neuromorphiques.

De plus, la possibilité de modifier les propriétés de commutation de ce matériau par dopage (dans notre cas par implantation ionique, tâche dévolue à l’IJCLAB) confère un degré de liberté supplémentaire pour l’optimisation des conditions d’initiation des oscillations dans le matériau, en lien avec la consommation énergétique de notre réseau de neurones artificiels.