Memristores de óxido metálico chamam atenção nas áreas de armazenamento não volátil, sensores inteligentes e computação neuromórfica devido à ampla variedade de materiais, baixo custo e compatibilidade com processos CMOS. Entretanto, a comercialização e o valor prático dos memristores de óxido metálico existentes são limitados por grandes variações na tensão de limiar, instabilidade na comutação e baixa durabilidade cíclica. Neste trabalho, utilizou-se ZnO como camada funcional de mudança de resistência, introduzindo uma camada isolante de alumina ultrafina de 2 nm por deposição em camada atômica. Isso regulou efetivamente o crescimento e a ruptura do filamento condutor do dispositivo, melhorando significativamente a estabilidade da comutação e elevando a razão de corrente para mais de 10⁴, além de reduzir marcadamente a faixa de variação da tensão de limiar. O dispositivo pode simular características de neurônios biológicos, como integração-descarga, auto-vazamento e período refratário sob polarização de tensão, podendo ajustar o tempo de disparo pela amplitude do pulso de tensão. Além disso, a irradiação por luz ultravioleta de 365 nm pode reduzir ainda mais a tensão de limiar e encurtar o tempo de disparo. Com base nas características de controle fotoelétrico cooperativo do dispositivo, foi construída uma matriz de memristores 64×64, que conseguiu extrair e aguçar as características da trajetória de entrada óptica. Este estudo oferece uma estratégia eficaz para promover o desenvolvimento da computação neuromórfica.

memristor;alumina ultrafina;neurônio;controle cooperativo fotoelétrico