近日，国际高水平期刊《Advanced Science》（中科院一区TOP，影响因子14.1）在线发表了我院杨一鸣教授团队的最新研究成果《Ion Crowding Effect in Unilaterally Downsized Perovskite Memristors》。论文通讯作者为大连理工大学集成电路学院杨一鸣教授，学院徐姣老师、吉林建筑大学迟耀丹教授为论文的共同通讯作者，学院博士研究生谭聪慧为论文的第一作者，安美琦博士、博士研究生刘威利与王昊天为论文的共同第一作者。
卤素钙钛矿作为一种新兴的半导体材料，其独特的软晶格结构、高迁移性的离子和优异的光电特性在感存算一体、神经形态计算及可穿戴柔性忆阻器等领域具有良好的应用前景。在忆阻器阵列中，缩小单个器件的关键尺寸对于提高器件封装密度、降低功耗和提升计算性能至关重要。本研究报道了团队在钙钛矿忆阻器在尺寸微缩过程中发现的独特离子集边效应（Ion crowding effect）。杨一鸣教授介绍，该效应类比于双极型晶体管中的电流集边效应（Current crowding effect），源于器件关键尺寸缩减至亚微米以下时，在电极-材料界面附近显著增强的边缘电场。该局域化的强电场驱动了材料中离子的定向迁移与重新分布，成为决定器件阻变性能的关键因素。团队通过仿真计算与实验测试分析，在多尺度下（3 mm至30 nm）验证了离子集边效应，并制备了可控性较高的器件阵列。该项研究不仅将现有钙钛矿忆阻器的尺寸缩减了两个数量级以上，同时阐明了微尺度下软晶格体系中离子运动的一般规律，为器件的进一步微型化与集成奠定了基础。
杨一鸣教授团队长期致力于新型半导体中离子动力学、离子电子学及微纳器件的研究，具有完备的材料生长、表征与器件加工测试平台。该项研究获得了教育部先导项目、国家自然科学基金、辽宁省自然科学基金等资助支持。
论文链接： http://doi.org/10.1002/advs.202524258
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