石墨烯界面h-BN忆阻器

石墨烯界面层插入h-BN与底电极之间，通过调节内电场分布与离子迁移路径，显著抑制过冲并改善器件均匀性与稳定性，使二维材料忆阻器同时具备高可靠开关与模拟突触功能。

Ruoyao, Sun · Chao, Dou · 王焱 · Haoyue, Lu · Deng, Xuan · Yueying, Li · 冯列峰 · 刘静

Chemical Engineering Journal 2026

参数信息

开关比

>10^5

数据保持时间

>1000 s

开关速度

<15 ns

单次操作能耗

<1.6 pJ

复位电压变异系数降低

69.88 %

电导态数量增加倍数

2

布尔逻辑运算数量

14

技术优势

过冲被抑制

石墨烯层改变内电场分布，限制导电细丝过度生长。

一致性和稳定性提升

复位电压变异系数降低69.88%，电导态数量约增加一倍。

存算一体逻辑操作

同一器件内实现14种布尔逻辑运算。

硬件安全加密

利用高阻态电流随机涨落实现RGB三通道图像加密。

应用场景

• 新型忆阻器：用高可靠开关替代传统忆阻器中的不稳定器件。
• 存算一体芯片：在存储单元内直接完成逻辑运算，减少数据搬运。
• 神经形态计算：利用多电导态和突触可塑性实现模拟突触功能。
• 硬件安全加密：用高阻态电流涨落作为物理熵源加密图像。