금속 산화물 메모리스터는 재료의 광범위성, 저비용 및 CMOS 공정과의 호환성 등의 장점으로 인해 비휘발성 메모리, 지능형 센싱 및 뉴로모픽 컴퓨팅 분야에서 큰 관심을 받고 있습니다. 그러나 임계 전압 변동이 크고 스위칭 안정성 및 사이클 내구성이 낮은 등의 결함으로 인해 기존 금속 산화물 메모리스터의 실용화 과정과 응용 가치가 제한되고 있습니다. 본 논문에서는 ZnO를 저항 변화 기능층으로 사용하고 원자층 증착 기술을 통해 2nm 초박형 산화 알루미늄 절연 수정층을 도입하여 장치의 전도 필라멘트 성장과 단절 과정을 효과적으로 조절함으로써 장치의 스위칭 안정성을 크게 향상시키고 전류 스위칭 비를 10⁴ 이상으로 증가시키며 임계 전압 변동 범위를 눈에 띄게 줄였습니다. 이 장치는 전압 바이어스 하에서 생물학적 뉴런의 적분-발화, 자가 누설, 불응기 등의 특성을 모사할 수 있으며 전압 펄스 진폭을 통해 발화 시간을 조절할 수 있습니다. 또한 365nm 자외선 조사로 장치의 임계 전압을 추가로 낮추고 발화 시간을 단축할 수 있습니다. 장치의 광전 협동 조절 특성을 바탕으로 64×64 메모리스터 배열을 구축하여 광 입력 궤적의 특징 추출 및 선명화를 성공적으로 실현하였으며, 본 연구는 뉴로모픽 컴퓨팅 발전에 효과적인 전략을 제공합 니다.

메모리스터; 초박형 산화 알루미늄; 뉴런; 광전 협동 조절