基于铕的节能二维钙钛矿ReRAM，用于光可调神经形态计算

《IEEE Photonics Technology Letters》：Energy Efficient Europium-Based 2D Perovskite ReRAM for Photo-Tunable Neuromorphic Computing

光调控Ag/(PEA)3EuBr6/FTO器件中二维Eu基钙钛矿作为存储层，实现无形成电压、低至±0.42V双极开关，光照下记忆窗口扩展至4.8×103，保持稳定26,000秒，耐久度达40,000次。突触功能线性增强、动态范围翻倍，且在光偏置下能耗降至皮焦耳级（0.17-1.23pJ）。为低电压神经形态存储提供环保稳定平台。

　　

摘要：

新兴的神经形态计算系统需要能耗低、功能多样的非易失性存储器（NVM），这些存储器应具备电控和光控能力。我们报道了在Ag/(PEA)3EuBr6/FTO器件中实现的光敏可调电阻开关（RS）技术，其中使用了基于Eu的二维卤化物钙钛矿作为开关层（SL）。电学特性表明，该器件在无外加场的情况下即可实现低电压的双极开关效应（暗态时为±0.48 V），而在365纳米光照下这一电压进一步降低至±0.42 V。光照显著提升了器件的存储窗口宽度，从约3.0 × 10^3秒增加到约4.8 × 10^3秒；数据保持能力稳定在约26,000秒，循环寿命达到约40,000次，同时存储性能提升了约1.47倍。在光偏压作用下，器件的突触功能（包括增强/抑制效应以及EPSC响应）表现出更强的线性度、更宽的动态范围以及更高的时间保真度。值得注意的是，这些器件的能耗极低，操作所需的能量仅为皮焦耳级别（暗态时为约0.62/0.27 pJ，紫外光下为约1.23/0.17 pJ）。这些结果表明，基于Eu的二维钙钛矿是一种稳定且环保的理想材料，适用于低电压、高能效的神经形态存储器。