自帶“空調”電子元件可耐高溫 340℃仍穩定工作

　　電腦突然藍屏，手機強制關機，汽車需要熄火……明明電量充足為什麼會出現這些讓人措手不及的狀況？也許因為它們都太熱了！記者8日從南京大學獲悉，該校繆峰教授團隊研發出一種能夠擺脫對冷卻系統依賴的電子元件，相關成果在《自然·電子學》雜志刊發。

　　手機、電腦、汽車控制系統等電子設備裡含有大量負責運算和存儲的電子元件，一般而言，這些器件的工作溫度均不能超過125℃，否則就會導致計算結果出錯或者數據丟失。但是，當手機和電腦程序運行時間過長，電子元件的高負荷運轉不可避免會導致其溫度迅速升高。為了避免這種情況發生，電子工程師們都會在電子設備裡放置一個高溫保護機制，一旦溫度過高就自動切斷電源。

　　“我們研究團隊研發的這類名為憶阻器的新型電子元件，能夠在高溫下穩定工作並且保持良好的擦寫性能。”繆峰教授展示了這種納米級別電子元件。憶阻器是一種基於“記憶”外加電壓或電流歷史而動態改變其內部電阻狀態的電阻開關。在光學顯微鏡下，它的結構類似於“三明治”，由石墨烯和硫化鉬的氧化物這兩種材料構成。上下兩層碳原子層即充當電極的石墨烯，中間是充當電介質的硫氧化鉬。憶阻器的耐熱性就是來源於這兩種二維納米材料超高的熱穩定性。該結構的憶阻器能夠在高達340℃的溫度下穩定工作並且保持良好的擦寫性能。

　　在航空航天、軍事、地質勘探和石油天然氣鑽井等行業中，電子元件需要面臨更加極端的溫度環境，它們往往被要求在更高溫度下穩定工作。工程師們往往依賴於冷卻系統來進行降溫，這樣會大幅增加成本和能耗，降低可靠性。由於具備超小的尺寸，極快的擦寫速度，超高的擦寫壽命，多阻態開關特性和良好的CMOS兼容性等優勢，憶阻器被業內視為未來存儲技術和未來人工智能（神經形態計算）硬件技術的重要候選者。目前，這項研究已申請國內外專利。（通訊員 王甜 齊琦 記者 張曄）