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[IEEE 2018年第14届国际固态与集成电路技术会议(ICSICT)- 中国青岛(2018.10.31-2018.11.3)] 2018年第14届IEEE国际固态与集成电路技术会议(ICSICT)- 作为神经形态计算人工突触的非丝状Pd/Al?O?/TaO?/Ta忆阻器
摘要: 我们报道了一种完全兼容CMOS工艺的双层免形成、非丝状忆阻器件,该器件具有优异的双向模拟开关特性,可作为神经形态计算应用中的人工突触。该双层堆叠结构由通过氧化工艺在钽底电极上形成的8纳米TaOx层和通过原子层沉积(ALD)制备的7纳米Al2O3层组成,夹在钽底电极与钯顶电极之间。Pd/Al2O3/TaOx/Ta器件展现出双向模拟电阻开关行为,并可获得具有满意保持时间的多级电导态(>60个)?;诒酒骷阎な蛋な背淘銮?LTP)和长时程抑制(LTD)的长时程可塑性。通过优化训练方案(采用非对称训练脉冲)获得了近乎线性的电导变化特性。采用双层感知器神经网络评估了本器件的突触特性,在MNIST手写数字数据集上实现了超过94%的识别准确率?;谡庑┙峁?,该器件是生物突触的理想仿生器件,在神经形态系统中具有重要应用潜力。
关键词: 忆阻器、神经形态计算、模拟开关、人工突触、与CMOS兼容
更新于2025-09-09 09:28:46
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材料科学与工程参考模块 || 基于环保、柔性和透明材料的高性能阻变存储器薄膜沉积工艺
摘要: 1971年,雷欧·蔡教授创造了"忆阻器"这一术语,它与电阻器、电容器和电感器并列为第四种基本电子元件。但直到2008年,惠普公司(HP)的斯坦利·威廉姆斯才利用二氧化钛(TiO2)作为开关材料、铂(Pt)作为电极,首次实现了这种元件的实际器件。这种两端金属-绝缘体-金属(MIM)器件在施加激励电压或电流时,能在低电阻态(LRS)和高电阻态(HRS)之间实现可逆电阻转换(RS)。其中从高电阻态到低电阻态的转变称为"置位"(SET),对应电压为Vset;而从低电阻态到高电阻态的转变称为"复位"(RESET),对应电压为Vreset。低电阻态和高电阻态的阻值分别表示为RLRS和RHRS。
关键词: 透明电子学、忆阻器、环保材料、薄膜沉积、电阻开关、柔性电子学
更新于2025-09-04 15:30:14
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基于二维层状硒化镓纳米片的三端忆阻晶体管在低功耗电子器件中的潜在应用
摘要: 近期,一种融合忆阻器与场效应晶体管(FET)概念、以二维层状材料为活性半导体层的多端混合系统——忆阻晶体管被提出。该类器件中,栅极电压不仅能调控所制备FET的传输特性,还可调节忆阻器的电阻开关(RS)行为。本研究采用机械剥离法制备二维层状硒化镓(GaSe)纳米片,构建了基于GaSe的三端忆阻晶体管。使用银电极时,该忆阻器呈现非易失性双极性电阻开关特性。更重要的是,在空气中暴露一周后,其开关比显著提升至5.3×10?,阈值电场低至约3.3×102 V/cm。这种超低阈值电场可能源于p型GaSe中本征镓空位的低迁移能。此外,该器件同时具备长期保持特性(~10?秒)和高循环耐久性(~5000次)。因此,这种二维GaSe三端忆阻晶体管具有高开关比、超低阈值电场、优异耐久性和长期保持性等高性能特征。更值得注意的是,该器件展现出电阻开关特性的栅极可调性,有望应用于从非易失存储器、逻辑器件到神经形态计算等低功耗、多功能多端电子器件领域。
关键词: 忆阻晶体管、忆阻器、二维材料、硒化镓、电阻开关
更新于2025-09-04 15:30:14
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磁控溅射沉积的Pt/MgO/Ta/Ru结构中的单极非易失性电阻开关
摘要: 近期忆阻器(一种具有非易失性电阻转换特性的纳米器件)的实现,在非易失性存储器等领域引发了广泛的应用兴趣。本文报道了Pt/MgO/Ta/Ru结构中的单极电阻转换现象,其氧化物势垒层厚度仅为15纳米。实现电阻转换无需电形成过程,且导通态遵循欧姆传导机制。我们观察到导通态电阻与置位电流合规值呈反比关系,置位电压与复位电压的平均值分别为1.61伏和1.38伏。实验表明该转换特性在40个周期以上保持稳定,且导通态(101欧姆)与截止态(102欧姆)在至少104秒内保持明显区分。
关键词: 忆阻器、磁控溅射、氧化镁、电阻开关
更新于2025-09-04 15:30:14