Sang Il Seok最新AFM：关注无铅钙钛矿忆阻器，铜基钙钛矿忆阻器实现超低功耗神经形态计算

模拟人脑基本功能单元的突触忆阻器，为实现类脑（神经形态）计算提供了一种有前景的策略。在各种材料中，高性能钙钛矿因其优异的电子特性成为人工神经形态器件的关键候选材料。然而，钙钛矿在微电子系统中的集成仍面临重大挑战，主要源于其固有的局限性，包括高缺陷密度、环境不稳定性和毒性。

本文蔚山国立科学技术大学Sang Il Seok等人提出了一种通过溶剂滴注调控低维（0D和1D）铜基卤化物钙钛矿的相调控方法，通过调控成核动力学在单一薄膜上形成高度有序的混合相。该策略有效降低了界面复合并增强了离子迁移。所制备的器件在皮焦耳级别表现出超低能耗，开关比高达≈10⁵，实现了稳定的逻辑态分离，并支持可靠的非易失性存储和多级数据存储功能。

这些发现使无铅钙钛矿忆阻器不仅成为可持续的替代品，更是在可扩展性、能效和阻变可靠性方面超越二维材料的优选方案。

文章亮点：

1. 相调控策略实现有序混合维度结构：通过乙醇反溶剂调控成核动力学，成功构建0D/1D铜基钙钛矿混合相薄膜，显著提升结晶质量与载流子迁移率。

2. 高性能忆阻行为：器件具备超高开关比（≈10⁵）、超低能耗（皮焦耳级别）与长时数据保持能力（>10⁴秒），支持多级存储与稳定突触模拟。

3. 绿色可持续且可扩展：采用无铅铜基钙钛矿，结合溶液法制备，具备优异的环境稳定性与可扩展性，为神经形态计算提供了一条可持续路径。

S. Panchanan, S. Dutta, G. Dastgeer, R. Jaafreh, K. Hamad, and S. I. Seok, “ Mixed-Dimensional Cu-Based Perovskites for Stable and Energy-Efficient Neuromorphic Memristors.” Adv. Funct. Mater. (2025): e20665.

https://doi.org/10.1002/adfm.202520665

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