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光电集成技术与应用团队在ACS Applied Materials & Interfaces杂志(中科院一区,IF=9.229)发表重要研究成果
作者:左致远   时间:2022-01-08   点击数:

近日,激光与红外系统集成技术教育部重点实验室光电集成技术与应用团队在ACS Applied Materials & Interfaces杂志(中科院一区,IF=9.229)发表以“High Temperature CsPbBrxI3-x Memristors Based on Hybrid Electrical and Optical Resistive Switching Effects”为题的研究成果。激光与红外系统集成技术教育部重点实验室硕士研究生刘泽翰、博士研究生程鹏鹏为共同第一作者,激光与红外系统集成技术教育部重点实验室左致远副教授、信息科学与工程学院赵佳教授为共同通讯作者。

 

忆阻器在电子电路、信息存储、神经网络、图像处理、生物医学等方面具有巨大潜力,被称为三种基本电路元器件(电阻、电容、电感)之外的第四种基本电子电路元器件。作为一种阻值随流经电荷量变化的新兴电子元件,其器件结构和工作机制与人脑神经突触相似,被视为人工突触仿生的理想电子元件。卤化物钙钛矿具有离子迁移特性,是阻变层的理想材料之一。利用器件的非线性、记忆性、无源性以及纳米级尺度等特点,有望设计并制造出高运算效率、低功耗且集成度更高的神经工程学计算机,从而突破冯诺伊曼计算架构限制和存储密度瓶颈。然而,由于不可避免的热稳定性限制,卤化物钙钛矿忆阻器的热稳定性仍有很高的研究价值。

在这项工作中,成功地制备了基于CsPbBrxI3-x (X= 0,1,2)卤化物钙钛矿的忆阻器,该器件具有独特的电致阻变和光致阻变特性。在室温下,CsPbBrxI3-x忆阻器表现出优异的电阻开关性能,包括较低的工作电压(~0.81 V~0.64 V~0.54 V)、较好的开关比(~102)、稳定的耐久性(103个循环)、并且在高温下保持良好的重复性和稳定性。CsPbI3CsPbBrI2CsPbBr2I忆阻器的耐久性失效分别发生在90150270℃。最后,利用基于CsPbBr2I的忆阻器阵列,在100°C下进行了基于电写入和光擦除操作的非易失性成像。本研究为基于忆阻器的感存算一体化集成拓展了应用场景,特别是在军事,航空航天等极端环境的场景。

该团队前期相关研究成果相继发表在Advanced Optical MaterialsJournal of Materials ScienceJournal of physical chemistry lettersJournal of Physical Chemistry CMaterials Research Bulletin等期刊,并入选ESI高被引论文1篇。

上述研究得到国家重点研发计划、国家自然科学基金、山东大学青年学者未来计划等项目资助。

 

文章链接:

 

https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acsami.1c13561