Искусственный интеллект — является одним из приоритетных направлений в стратегии научно-технологического развития Российской Федерации (Указ Президента РФ от 1 декабря 2016 г. № 642). Авторами разработан перезаписываемый мемристор на основе композита металлоорганического перовскита CH₃NH₃PbBr₃ с частицами оксида графена (ГО), который может использоваться для осуществления нейроморфных операций. Исследования температурных изменений вольт-амперных характеристик (ВАХ) показали, что данный мемристор сохраняет эффект резистивного переключения как при положительных, так и при отрицательных напряжениях на протяжении более сотен циклов переключения. Время переключения данного устройства составляет 40 нс, что является выдающимся результатом для устройств такого типа. Эффект переключения становится более выражен при Т < 250 K, при этом вымораживается ионная проводимость и преобладает электронный транспорт. Проводимость при 290 > Т > 100 K обусловлена переходом от миграции ионов к электронному транспорту при влиянии структурного фазового перехода в перовскитах при Т < 200 K [1].

Исследованы низкочастотные шумы и спектроскопия импеданса в пленках металлоорганического перовскита CH₃NH₃PbBr₃ с внедренными частицами ГО (а также без них) в качестве активных слоев полевых транзисторов и ячеек памяти. Установлено, что на низких частотах преобладает фликкер-шум 1/f, а на высоких частотах ограничивающим шумом является белый дробовой шум, возникающий из-за флуктуаций темнового тока. Показано, что при одинаковых токах значения спектральной плотности мощности шума тока для пленки CH₃NH₃PbBr₃:GO в 4 раза ниже по сравнению CH₃NH₃PbBr₃ без ГО. Установлено, что частицы ГО пассивируют ловушки, чем способствуют снижению плотности шума в 4 раза, что ведет к более высокой проводимости перовскитных пленок с частицами ГО, а также к более равномерному распределению носителей по сечению образца. Полученные результаты позволяют повысить характеристики перовскитных оптоэлектронных устройств для нейроморфных операций [2].

Публикации

1. G.V. Nenashev, A.N. Aleshin, I.P. Shcherbakov, V.N. Petrov, Effect of temperature variations on the behavior of a two-terminal organic–inorganic halide perovskite rewritable memristor for neuromorphic operations, Solid State Comm. 348–349 (2022) 114768
2. A.M. Ivanov, G.V. Nenashev, A.N. Aleshin, Low-frequency noise and impedance spectroscopy of device structures based on perovskite-graphene oxide composite films, J Mater Sci: Mater Electron 33 (2022) 21666–21676.