忆阻器是除电阻、电容、电感以外的第四种基本无源电路元件，其特点在于电阻随流经的电荷量变化而改变。因其独特的电学性质，忆阻器具有广阔的应用前景，包括非易失性存储器、逻辑运算、模拟电路器件乃至模拟人脑神经元突触等。目前，研究人员已在多种材料器件中发现了忆阻行为的存在，并在前几种应用上取得了突破。然而在模拟电子突触领域，由于对器件的渐变调制有着很高的要求，至今为止仍处于探索阶段。
由此出发，光电信息学院微电子学系博士生张金箭在缪向水教授和孙华军副教授的指导下，制备了基于Ag/Ag5In5Sb60Te30/Ag结构的忆阻器件，并基于该器件同时在双极性和单极性两种模式下实现了器件电阻的渐变调制。通过改变施加电压脉冲的极性、幅值、脉宽和数量，可以精确地调制器件的电阻变化。并提出了基于空间电荷限制导电效应与电化学金属化反应共存的忆阻机制。在该忆阻器件中，较大的电压脉冲的幅值或脉宽增加器件电阻变化速率，并导致器件最终可达到电阻态的不同，该性质非常类似于模拟神经元突触的LTDP特性，该忆阻器件可用于模拟神经元突触的多种功能，为未来忆阻器的模拟应用提供了更多的可能。
该项工作得到了国家国际合作项目（No.2010DFA11050）、863项目（No.2011AA010404）的资助，相关成果发表于Applied Physics Letters 102, 183513 (2013)。（张金箭 供稿）
