韩国大邱庆北科学技术院纳米技术部门的李贤俊和卢熙妍团队，近日成功开发出一种新型人工智能半导体，该半导体通过电信号精确控制氢离子，实现了自学习和记忆功能。这项研究成果已发表在《先进科学》杂志上。

当前人工智能系统需要处理海量数据，而传统计算机中计算与存储分离的架构导致效率降低和能耗增加。模仿人脑同时进行信息处理和存储的神经形态半导体技术，被视为解决这一问题的关键方向。这种半导体的核心部件是人工突触设备，它能根据电信号调整导电状态并保持，研究团队选择氢离子作为实现这一功能的新途径。

以往基于氧化物的存储设备通常依赖氧空位的移动来存储信息，但这种方法难以保证设备的长期稳定性和一致性。该研究团队创新性地利用电场来精确调控氢离子的注入与释放，从而克服了传统技术的局限。

这项技术的突破在于首次在双端垂直结构中实现了氢离子的精确控制。这种结构有助于提升人工智能芯片的集成密度和简化制造流程，对开发高密度芯片具有重要意义。此前，尚未有在垂直结构中通过控制氢迁移来实现人工智能操作的公开报道。

新开发的基于氢离子的人工智能设备在超过一万次重复测试中表现稳定，即使在长时间存储后仍能保持记忆状态。其模拟特性允许导电性逐渐变化，成功模拟了人脑突触的学习和记忆过程。

资深研究员李贤俊指出：“这项研究不仅限于开发另一种人工智能半导体，更重要的是提出了一种基于氢迁移的新型电阻切换机制，这与现有的氧空位存储方式有本质区别。”

副研究员卢熙妍补充道：“这是首次通过电学手段精确控制氢原子在堆叠半导体层间的迁移。研究成果阐明了氢迁移机制，预计将推动人工智能硬件架构的革新，加速低功耗、高效率神经形态半导体的发展。”

出版详情：作者：Daegu Gyeongbuk Institute of Science and Technology；标题：《Novel AI semiconductor uses hydrogen ions for learning and memory》；发表于：《ACS Applied Materials & Interfaces》(2026)