Light- and Pressure-Stimulated Silver Oxide (AgOx)-Based Memristors for In-Sensor Memory and Computing Applications

记忆电阻器 氧化物 材料科学 光电子学 纳米技术 计算机科学 电气工程 工程类 冶金
作者
Bishal Kumar Keshari,Soumi Saha,Sanghamitra Debroy,Akshaykumar Salimath,Venkat Mattela,Sarbani Pal,Surya Shankar Dan,Parikshit Sahatiya
出处
期刊:ACS applied electronic materials [American Chemical Society]
标识
DOI:10.1021/acsaelm.3c01462
摘要

This article reports a complementary metal oxide semiconductor-compatible fabrication and characterization of a silver oxide (AgOx) memristor where the AgOx active layer is sandwiched between two silver (Ag) electrodes, i.e., Ag/AgOx/Ag. The device demonstrates resistive switching (RS) having a Roff/Ron ≈ 28 (read at −0.17 V) with cyclic endurance of up to 100 cycles. The experimental demonstration of the device’s light- and pressure-modulated RS, while retaining its memristive capabilities, makes it promising for the next-generation human-inspired artificial intelligence technology with a low power consumption (0.012 mW in this work). This study shows that the Ag/AgOx/Ag memristor facilitates the integration of both the analog sensor and digital memory, where based on the applied potential and external stimuli (i.e., light and pressure) as inputs, the resultant current change in the device demonstrates reconfigurable “AND” and “OR” Boolean logic operations due to its nonvolatile RS property. Due to this ability, the device can be termed a “memlogic device”. Therefore, this device has the potential to be utilized not only in simplifying the next-generation programmable logic circuits, in-memory computing, and image processing but also in building memristive multifunctional optoelectronics and piezoelectronics.

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