Les mémristances à oxyde métallique attirent une grande attention dans les domaines de la mémoire non volatile, des capteurs intelligents et du calcul neuromorphique grâce à leur large choix de matériaux, leur faible coût et leur compatibilité avec la technologie CMOS. Cependant, en raison de grandes fluctuations de la tension seuil, d'une faible stabilité de commutation et d'une durabilité cyclique limitée, le processus de commercialisation et la valeur d'application des mémristances à oxyde métallique existantes sont restreints. Dans cet article, un ZnO est utilisé comme couche fonctionnelle de changement de résistance, et une couche isolante ultrafine d'oxyde d'aluminium de 2 nm est introduite par dépôt en couches atomiques, régulant efficacement la croissance et la rupture des filaments conducteurs du dispositif, améliorant significativement la stabilité de la commutation tout en augmentant le rapport de commutation de courant à plus de 10⁴, et réduisant notablement l'amplitude des fluctuations de la tension seuil. Sous polarisation, ce dispositif peut simuler les caractéristiques d'intégration-décharge, de fuite spontanée et de période réfractaire des neurones biologiques, et le temps d’activation peut être ajusté via l’amplitude des impulsions de tension. De plus, une irradiation UV à 365 nm peut encore réduire la tension de seuil du dispositif et raccourcir le temps d’activation. Fondé sur la régulation synergique optoélectronique de l’appareil, une matrice de mémristances 64×64 a été construite, permettant avec succès l’extraction et le raffinement des trajectoires d’entrée optiques, offrant ainsi une stratégie efficace pour promouvoir le développement du calcul neuromorphique.

mémristance; oxyde d'aluminium ultrafin; neurone; régulation synergique optoélectronique