Los memristores de óxido metálico han recibido gran atención en áreas como almacenamiento no volátil, sensores inteligentes y computación neuromórfica debido a su amplia variedad de materiales, bajo costo y compatibilidad con procesos CMOS. Sin embargo, la comercialización y aplicación de los memristores existentes se ve limitada por grandes fluctuaciones en el voltaje umbral, inestabilidad en el conmutado y baja durabilidad cíclica. En este estudio, se utilizó ZnO como capa funcional de conmutación, introduciendo una capa aislante de óxido de aluminio ultrafino de 2 nm mediante deposición por capas atómicas. Esto reguló eficazmente el crecimiento y la ruptura del filamento conductor del dispositivo, mejorando significativamente la estabilidad del conmutado y aumentando la relación de corriente a más de 10⁴, mientras que redujo notablemente las fluctuaciones del voltaje umbral. El dispositivo, bajo sesgo de voltaje, puede simular características neuronales biológicas como la integración-descarga, la auto-fuga y el periodo refractario, pudiendo ajustar el tiempo de activación mediante la amplitud del pulso de voltaje. Además, la irradiación con luz ultravioleta de 365 nm puede reducir aún más el voltaje umbral y acortar el tiempo de activación. Basado en la regulación fotoeléctrica cooperativa del dispositivo, se construyó una matriz de memristores de 64×64, logrando con éxito la extracción y agudización de las características de la trayectoria óptica de entrada. Este estudio ofrece una estrategia efectiva para impulsar el desarrollo de la computación neuromórfica.

memristor;óxido de aluminio ultrafino;neurona;regulación cooperativa fotoeléctrica