近日,我院薄膜物理与器件课题组在国际期刊《Materials Science and Engineering: R: Reports》(IF:26.8)以河北大学为第一单位发表综述性文章“Low-dimensional optoelectronic memristors: From quantum confinement to neuromorphic vision”。我院裴逸菲老师、本科生张家鸣为论文共同第一作者,闫小兵教授为通讯作者,本科生王丽妤、陈吉思琪对工作做出了重要支持。
冯·诺伊曼架构固有的内存和计算分离已成为大数据时代的一个关键瓶颈,推动了对集成计算内存解决方案的探索。忆阻器凭借其统一存储和处理的内在能力,已经成为一个变革性的平台。低维材料的卓越物理性能在这一进展中发挥了关键作用,通过其出色的电子、光学和量子特性,实现了前所未有的器件小型化、存储密度的提高和可调的光电功能。该综述探讨了低维材料在光电忆阻革命中的关键作用,重点介绍了它们的量子限制效应、可调光电特性和神经形态应用。系统地分析了0D量子点如何通过精确的载流子捕获实现光调制导电通路,1D纳米线如何利用各向异性电荷输运实现超快光响应,2D材料如何促进异质结构工程以提高开关稳定性。深入分析了基于低维材料的光电忆阻器在神经形态计算中的变革性影响,特别是它们在模拟复杂突触动力学和开发低能人工视觉系统方面的显著优势。最后展望了在未来神经形态计算和高度集成芯片应用中的作用。

该研究工作得到了国家自然科学基金、河北省自然科学基金等多项科研项目的资助。
全文链接:https://doi.org/10.1016/j.mser.2025.101115