SCMs|具有高度连续传导调制的记忆器件

新兴的忆阻器可以用作模拟记忆和计算功能的人工突触。近日，河北大学闫小兵教授等人在Science China Materials发表研究论文，受钽氧化物记忆特性的启发，设计了一种结构为TiN/Ta₂O_5−x/Hf_xZr_1−xO₂ (x=0.5)/Pt (TTHZOP)的忆阻器。通过调整电压扫描的电压脉冲参数(即振幅、脉宽和数量)，可以连续调节器件的电导。此外，对于正负两部分，扫描周期的电流-电压(I-V)曲线在连续20个周期内似乎更好地调整了渐进分布。根据20条正、负IV曲线的精细拟合结果，详细分析了电子跃迁势垒的概率和势垒宽度。结果表明，在连续的体效应和界面效应共同作用下，界面处的电子隧穿机制导致导电性逐渐变化。

图1 TTHZOP忆阻器的（a）构造，（b）TEM横截面图像，（c）I-V特征曲线（扫描电压0 → +6.5 → 0 → −6.5 → 0 V）。

图2 连续20个周期内的I-V曲线：（a）0 → −4 → 0 V；（b）0 → 4 → 0 V；（c, d）图（a, b）的局部放大图。

本文所提出的TTHZOP忆阻器在模拟人工生物突触适应和模拟脑计算方面具有潜在的应用价值。

该研究成果最近发表于Science China Materials, 2020, 10.1007/s40843-020-1367-x。

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