平行纳米孔阵列实现稳定离子存储：磷酸盐沉淀门控忆阻器的渐进导电调制与低漂移特性

《Nanoscale》：Voltage-Controlled Phosphate Precipitation Gating in Solid-State Nanopore MemristorsOpen Access

　　

纳米孔阵列形成了离子传导的平行通道，相较于单孔几何结构具有显著优势。为探索这一特性，我们对比了标称直径为250 nm的单孔与总开口面积相匹配的3 × 3 SiN?阵列，并在不对称CaCl?/磷酸盐溶液中进行了测试。我们在一系列pH值、磷酸盐浓度和扫描速率下表征了电流–电压迟滞和脉冲响应。在±40–80 mV编程电压和+20 mV读取电压下，阵列产生了渐进式电流调制。在100 mM磷酸盐条件下，其平均归一化迟滞面积随所检测的扫描速率从约0.07上升至0.12。在最初12次写入/读取/重置循环中，阵列的读取电流漂移为1.4–1.5%，远低于单孔在其各自操作协议下观察到的11.4–13.3%。相比之下，单孔表现出更陡峭的开关转变和对磷酸盐浓度更高的敏感性。这些结果表明，平行孔几何结构支持渐进的导电调制并显著降低了循环记录中的漂移，将纳米孔阵列定位为实现更稳定的离子存储元件的一条可行途径。

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? 2026 作者。由英国皇家化学学会出版。

2026

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