Los memoristores de óxido metálico han recibido gran atención en los campos del almacenamiento no volátil, los sensores inteligentes y la computación neuromórfica debido a la amplia gama de materiales, bajo costo y compatibilidad con procesos CMOS. Sin embargo, el proceso de implementación y el valor práctico de los memoristores de óxido metálico existentes están limitados por defectos como grandes fluctuaciones en el voltaje umbral, inestabilidad de conmutación y mala durabilidad cíclica. En este trabajo, se utiliza ZnO como capa funcional de cambio, y mediante la tecnología de deposición en capas atómicas se introduce una capa aislante ultrafina de óxido de aluminio de 2 nm, que regula eficazmente el crecimiento y la ruptura de los filamentos conductores del dispositivo, mejorando significativamente la estabilidad del conmutador y aumentando la relación de conmutación de corriente a más de 10⁴. El rango de fluctuación del voltaje umbral también se reduce notablemente. El dispositivo, bajo polarización de voltaje, puede simular las características de integración-disparo, autodescarga y periodo refractario de las neuronas biológicas, y puede controlar el tiempo de ignición ajustando la amplitud del pulso de voltaje. Además, la iluminación con luz ultravioleta de 365 nm puede reducir aún más el voltaje umbral y acortar el tiempo de ignición. Basado en la característica de regulación fotoeléctrica cooperativa del dispositivo, mediante la construcción de una matriz de memoristores 64×64, se logró con éxito la extracción y el agudizamiento de las características de la trayectoria de entrada óptica, proporcionando una estrategia eficaz para impulsar el desarrollo de la computación neuromórfica.

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