長期以來，阻變器件面臨著“電流-保留時間”的矛盾，即受限于金屬導電細絲的固有特性，阻變器件狀態的保留時間與操作電流成正相關關系，這恰好與其實際使用需求相違背：長期非易失存儲功能需要在較低的電流下實現以保證能耗優勢，而短期易失選通功能則需要較大的打開電流來保證讀出裕度。針對上述問題，清華大學精密儀器系類腦計算團隊提出基于單質半導體碲（Te）導電細絲的新型阻變器件技術，通過Te半導體導電細絲的生長/斷裂實現器件的高/低電導切換。

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該設計利用Te半導體材料具有電化學活性、低熔點，低導熱系數和低電導率的特點，反轉了阻變器件狀態的保留時間與操作電流的依賴關系。在微米尺度的器件里，長期非易失存儲模式的操作電流可以低至幾個微安量級（在納米尺度的器件里可低至幾十皮安），而短期易失選通模式的操作電流可以達到幾個毫安量級。“電流-保留時間”關系的反轉與Te導電細絲的使用密不可分：電化學生成的Te導電細絲相比于金屬導電細絲電阻更大，相同電壓下器件電流更低（低電導）；而在更大的電流下，Te導電細絲容易聚集焦耳熱（低熱導），使局部最高溫度超過Te熔點（低熔點），從而使導電細絲再度被熔斷，形成短期易失特性。這一性能成功破解了傳統阻變器件中普遍面臨的“電流-保留時間”矛盾，在同一個單器件上同時實現了能滿足應用需要的存儲和選通兩種功能，并演示了“存儲-選通”單元同質集成的可能性。由于Te特有的電學-熱學性質組合，利用Te導電細絲的阻變器件具有較大且獨特的潛在優化空間，如電介質熱導率優化、保護電極的功函數、電負性優化等。

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近年來，精儀系在類腦計算領域取得了一系列先進成果：2015年研發了第一代芯片類腦芯片——Tianjic芯片，是世界上首款異構融合芯片，可同時運行人工神經網絡（ANNs）和脈沖神經網絡（SNNs）；2017年發展了基于28納米的第二代Tianjic芯片；天機芯片異構融合架構相關成果于2019年被《自然》（Nature）期刊以封面形式報道，同年入選科技部評選的“十大科學進展”和世界互聯網大會評選的“領先科技成果”。


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