由恒定电压电子学均匀切换的硅忆阻器

非晶绝缘体具有随距离 $r$ 按 exp($-r/\zeta$) 衰减的局域化波函数。由于在 $r<\zeta$ 时纳米尺度导电并非不可能,人们可以使用非晶绝缘体并利用其尺寸效应用于纳米电子学应用。电压调控的纳米尺度电导率已用于称为忆阻器的金属-绝缘体-金属器件中。但通常它们的可调电导率并非来自电子,而是来自随机形成丝状结构中迁移的离子,因此其电阻-存储综合性能受到影响。本文我们展示基于非晶硅的忆阻器可具有延伸到整个器件厚度(超过 15 nm)的相干电子波函数。值得注意的是,尽管器件具有大纵横比和极薄厚度,其电子仍遵循各向同性的三维路径,从而在纳米尺度提供均匀电导率。非晶绝缘体中的此类路径源自重叠的带隙态并受陷获电荷调控,而陷获电荷由电子-晶格相互作用稳定;这使得该忆阻器呈现压力触发的绝缘体$\rightarrow$金属转变。已从多种非晶硅组分制备出快速、均匀、耐久、低功耗且纯电子学的忆阻器,不具有离子迁移忆阻器的任何缺点,并可轻易集成到硅技术中。因此,非晶硅可为构建邻近存储器、晶体管及更先进器件提供理想平台。