中科院宁波材料所实现全光控忆阻器

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类脑较量直接在硬件上模拟人脑功能，有望实现速度更快、能耗更低、硬件消费更少的新一代人工智能。忆阻器构造简洁，易超高密度集成，是实现类脑较量较为幻想的元器件。然而，今朝报道的忆阻器，工作机制涉及的离子迁徙会改变器件微构造，并需要较高电压或电流来调节电导转变，发生的大量焦耳热进一步加快微构造转变，导致器件不乱机能恶化，难以获得实际应用。 [原创文章：www.ii77.com]

近年来，中国科学院宁波材料手艺与工程研究所进步纳米材料与器件实验室研究员诸葛飞环绕忆阻器的不乱性问题开展系列研究，包罗超低电压忆阻器（Advanced Materials, 2017, 29: 1606927；Applied Physics Letters, 2020, 116: 221602）、纯电子型忆阻器（Applied Physics Letters, 2016, 108: 013504；Applied Physics Letters, 2016, 109: 143505）等，并撰写忆阻器及类脑器件范畴综述论文（Advanced Materials Technologies，2019, 4: 1800544；Physica Status Solidi–Rapid Research Letters, 2019, 13: 1900082）。

为了从基本上解决忆阻器不乱性问题，诸葛飞和博士研究生胡令祥基于较成熟的氧化物半导体材料研发出全光控忆阻器。仅经由改变入射光旌旗的波长，就可实现器件电导态的可逆调控，并具有非易失性。电导全光调控或者源于光诱导氧化物界面势垒宽度的可逆转变。在此根蒂上，经由设计光旌旗的组合体式，实现了类人脑的脉冲时间依靠可塑性进修。

全光控忆阻器工作机制不涉及微构造转变，而且所需光旌旗的功率密度非常低（～20μW/cm²或更低），从而为战胜忆阻器的不乱性难题供应了全新途径。此外，全光控忆阻器能实现感、存、算一体，可用于构建新一代人工视觉系统。

图1.（a）全光控忆阻器工作模式示意图；（b）全光旌旗调控下的电导可逆改变；（c）类人脑进修划定模拟

图2.封面论文

近日，相关研究功效以开放获取的形式揭橥在Advanced Functional Materials上，并被选为当期封面论文。该功效申请了发现专利。研究工作获得中科院脑科学与智能手艺卓越立异中心、国度天然科学基金面上项目、中科院计谋性先导科技专项、浙江省天然科学基金重大项目等的帮助。

论文链接：https://doi.org/10.1002/adfm.202005582