91儀器信息類腦計(jì)算直接在硬件上模擬人腦功能，有望實(shí)現(xiàn)速度更快、能耗更低、硬件消耗更少的新一代人工智能。憶阻器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易超高密度集成，是實(shí)現(xiàn)類腦計(jì)算較為理想的元器件。然而，目前報(bào)道的憶阻器，工作機(jī)制涉及的離子遷移會(huì)改變器件微結(jié)構(gòu)，并需要較高電壓或電流來(lái)調(diào)節(jié)電導(dǎo)變化，產(chǎn)生的大量焦耳熱進(jìn)一步加速微結(jié)構(gòu)變化，導(dǎo)致器件穩(wěn)定性能惡化，難以得到實(shí)際應(yīng)用。
 　　近年來(lái)，中國(guó)科學(xué)院寧波材料技術(shù)與工程研究所先進(jìn)納米材料與器件實(shí)驗(yàn)室研究員諸葛飛圍繞憶阻器的穩(wěn)定性問題開展系列研究，包括超低電壓憶阻器(Advanced Materials, 2017, 29: 1606927；Applied Physics Letters, 2020, 116: 221602)、純電子型憶阻器(Applied Physics Letters, 2016, 108: 013504；Applied Physics Letters, 2016, 109: 143505)等，并撰寫憶阻器及類腦器件領(lǐng)域綜述論文(Advanced Materials Technologies，2019, 4: 1800544；Physica Status Solidi–Rapid Research Letters, 2019, 13: 1900082)。
 　　為了從根本上解決憶阻器穩(wěn)定性問題，諸葛飛和博士研究生胡令祥基于較成熟的氧化物半導(dǎo)體材料研發(fā)出全光控憶阻器。僅通過改變?nèi)肷涔庑盘?hào)的波長(zhǎng)，就可實(shí)現(xiàn)器件電導(dǎo)態(tài)的可逆調(diào)控，并具有非易失性。電導(dǎo)全光調(diào)控可能源于光誘導(dǎo)氧化物界面勢(shì)壘寬度的可逆變化。在此基礎(chǔ)上，通過設(shè)計(jì)光信號(hào)的組合方式，實(shí)現(xiàn)了類人腦的脈沖時(shí)間依賴可塑性學(xué)習(xí)。
 　　全光控憶阻器工作機(jī)制不涉及微結(jié)構(gòu)變化，并且所需光信號(hào)的功率密度非常低(～20 μW/cm2或更低)，從而為克服憶阻器的穩(wěn)定性難題提供了全新途徑。此外，全光控憶阻器能實(shí)現(xiàn)感、存、算一體，可用于構(gòu)建新一代人工視覺系統(tǒng)。
 　　近日，相關(guān)研究成果以開放獲取的形式發(fā)表在Advanced Functional Materials上，并被選為當(dāng)期封面論文。