铁电忆阻器作为适应人工智能时代快速发展的最有潜力的非易失性存储器之一,具有模拟大脑存储和计算的综合功能。然而,由于传统铁电材料的高介电损耗,铁电忆阻器和硅基集成的耐久性面临巨大挑战。在此,我们报道了一种基于自组装垂直取向纳米复合材料BaTiO3(BTO)-CeO2膜的硅基外延铁电忆阻器。由于具有面内压缩应变的BTO-CeO2膜的居里温度较高,BTO-CeO2忆阻器在100°C的高温下表现出稳定的电阻切换行为。器件的耐久性可达到1×106倍量级。更重要的是,该设备具有模拟人工突触行为的出色功能,包括兴奋性突触后电流、成对脉冲易化、成对脉冲抑制、尖峰时间依赖性可塑性以及短期和长期可塑性。通过单层感知器模型对忆阻器器件的数字识别能力进行了评估,其中经过20次训练迭代后,数字的识别精度可以达到86.78%。这些结果为在硅上集成具有耐高温和更好耐久性的外延复合铁电薄膜作为忆阻介质提供了新的途径。
