利用界面工程来调控铁电隧道忆阻器的生物突触行为（英文）

作者：赵建辉; 于天奇; 邵一铎; 郭瑞^*; 林伟南; 刘公杰; 周振宇; 裴逸菲; 王静娟; 孙凯旋; 闫小兵^*; 陈景升^*

来源：Science China-Materials, 2023, 66(04): 1559-1568.

界面工程一直是调节铁电隧道结忆阻器(FTM)行为的重要途径,且直接影响其生物突触特性.为了研究界面对人工突触性能的影响,本工作中,我们研究了具有Pt/BaTiO3/La0.67Sr0.33Mn O3结构的忆阻器.其中可以通过控制SrTiO3(STO)衬底的终止层和BaTiO3(BTO)薄膜层状生长模式来控制忆阻器器件的界面.由于BTO薄膜相反的铁电极化方向以及与之对应的不同的能带结构,具有不同界面的FTM呈现出相反的电阻开关行为.更重要的是, FTM的突触学习特性也可以通过控制界面来调整.具有不同接口终端的FTM可以调节长时程增强、长时程抑制、尖峰时间依赖性可塑性和配对脉冲促进的不同特性.基于这两种接口工程FTM的突触行为,可以构建人工神经网络系统来完成手写数字图像识别过程,两者的准确率都接近90%.我们的结果为通过纳米级界面工程调整忆阻器的功能提供了有用的参考.