Memristoren zeichnen sich durch ihre einfache Struktur, hohe Integrationsdichte und niedrigen Energieverbrauch aus und bieten daher gute Anwendungsperspektiven in der effizienten Informationsspeicherung und -verarbeitung sowie in der Simulation gehirnartiger synaptischer Funktionen. Zinkoxid-Materialien verfügen über Vorteile wie einfache Herstellungsverfahren, hervorragende Stabilität von Exzitonen bei Raumtemperatur und gute Biokompatibilität, wodurch sie zu den idealen Materialien für die Entwicklung hochleistungsfähiger Memristor-Bauelemente gehören. Dieser Artikel gibt einen Überblick über die jüngsten Forschungsfortschritte bei zinkoxidbasierten Memristor-Bauelementen, einschließlich der Widerstandswechselcharakteristiken und Betriebsmechanismen, der Simulation synaptischer Kognitionsfunktionen sowie verwandter neuromorpher Funktionen und Anwendungen. Zunächst werden die Widerstandswechselcharakteristiken und Betriebsmechanismen zinkoxidbasierter Memristor-Bauelemente vorgestellt, einschließlich des Widerstandswechselverhaltens, das durch elektrische und optische Signale moduliert wird; darauf aufbauend wird die Simulation kognitiver Funktionen von memristorbasierten synaptischen Bauelementen eingeführt, einschließlich der synaptischen Plastizität und der Simulation fortgeschrittener Lernregeln; weiter werden die Anwendungen von Memristoren im neuromorphen Rechnen beschrieben, einschließlich logischer Operationen, Mustererkennung und integrierter Multi-Mode-Sensorik-Rechen-Funktionen; abschließend werden die aktuell bestehenden Herausforderungen für zinkoxidbasierte Memristor-Bauelemente zusammengefasst und zukünftige Entwicklungstrends betrachtet.

Zinkoxid;Memristor;optoelektronischer Memristor;künstliche Synapse