Os memristores de óxido metálico têm atraído grande atenção nas áreas de memória não volátil, sensores inteligentes e computação neuromórfica devido à ampla variedade de materiais, baixo custo e compatibilidade com o processo CMOS. No entanto, devido a defeitos como grande flutuação da tensão de limiar, instabilidade na comutação e baixa durabilidade cíclica, o processo de aplicação prática e o valor dos memristores de óxido metálico existentes são limitados. Neste trabalho, utilizou-se ZnO como camada funcional de mudança de resistência, introduzindo por deposição atômica em camada uma camada isolante ultrafina de óxido de alumínio de 2 nm, que regulou de forma eficaz o crescimento e a ruptura dos filamentos condutores do dispositivo, melhorando significativamente a estabilidade da comutação, elevando a relação de comutação de corrente para mais de 10⁴ e reduzindo significativamente o intervalo de flutuação da tensão de limiar. Sob polarização de tensão, o dispositivo pode simular características de integração-disparo, auto-vazamento e período refratário de neurônios biológicos, podendo ajustar o tempo de disparo através da amplitude do pulso de voltagem. Além disso, a irradiação por luz ultravioleta de 365 nm pode reduzir ainda mais a tensão de limiar do dispositivo e encurtar o tempo de disparo. Com base nas características de regulação sinérgica fotoelétrica do dispositivo, uma matriz de memristores 64×64 foi construída, permitindo a extração e o aprimoramento das trajetórias de entrada ópticas, fornecendo uma estratégia eficaz para promover o desenvolvimento da computação neuromórfica.

memristor; óxido de alumínio ultrafino; neurônio; regulação sinérgica fotoelétrica