忆阻纳米结中的过偏压光发射
介观与纳米尺度物理
2023-08-25 v1
摘要
夹于两金属电极间的纳米级介电间隙在施加电应力时可能发生从绝缘到高导电的大电阻转变。这种突发的阻变效应在忆阻器中广泛用于模拟神经形态神经网络中的突触。本文表明，阻变可伴随覆盖可见光谱区的电磁辐射释放。重要的是，我们发现该光谱的特征为光子能量超过由开关电压提供的电子最大动能。这一所谓的过偏压发射可由一个热辐射模型自洽描述，该模型具有器件中生成的非平衡电子分布，其有效温度超过 2000~K。发射光谱可理解为位于两 \ch{Ag} 电极间的纳米级 \ch{SiO2} 矩阵中热电子辐射衰变至共振光学模式。原子尺度光子忆阻器中阻变与过偏压发射起始的关联，为片上发光及其在光互连中的应用提供了新途径。阻变期间发射的光子亦可被监测以追踪基于忆阻器的网络中的神经激活路径。
引用
@article{arxiv.2212.02320,
title = {Overbias Light Emission From Memristive Nanojunctions},
author = {S. Hamdad and K. Malchow and E. Dujardin and A. Bouhelier and B. Cheng and T. Zellweger and J. Leuthold},
journal= {arXiv preprint arXiv:2212.02320},
year = {2023}
}