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1、當(dāng)今以密度驅(qū)動(dòng)發(fā)展的存儲(chǔ)器技術(shù)發(fā)展逐漸達(dá)到其物理極限,功能驅(qū)動(dòng)的認(rèn)知存儲(chǔ)器件可能成為延續(xù)摩爾定律的接班人。
本文首先把認(rèn)知存儲(chǔ)器和當(dāng)前主流存儲(chǔ)器作比較,闡述了認(rèn)知存儲(chǔ)器的優(yōu)點(diǎn)。電子突觸器件作為一種重要的認(rèn)知存儲(chǔ)器件,近幾年受到國(guó)內(nèi)外研究人員的廣泛關(guān)注。這樣一種器件既能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)存儲(chǔ),還能夠模擬生物神經(jīng)元突觸的一些認(rèn)知功能,為認(rèn)知計(jì)算奠定了器件基礎(chǔ)。本文介紹了生物神經(jīng)突觸電特性的一些基本概念和理論,并基于此提出了在電子突觸器件中
2、實(shí)現(xiàn)生物神經(jīng)元突觸特性及功能的一些條件和要求。
生物神經(jīng)元突觸的最基本和重要特性是突觸可塑性,突觸的權(quán)重即神經(jīng)元之間的連接強(qiáng)度能夠在生物電信號(hào)刺激下增加或減小。為在電子突觸器件中模擬突觸可塑性,要求器件能夠在施加的電信號(hào)作用下,實(shí)現(xiàn)電阻值的漸變。本文采用硫系化合物材料,可基于其具有的兩種不同電特性進(jìn)行阻值調(diào)制:相變特性和憶阻特性。(1)硫系化合物可在晶態(tài)和非晶態(tài)之間可逆轉(zhuǎn)換。在非晶向晶態(tài)轉(zhuǎn)變的晶化過(guò)程中存在包括成核和生長(zhǎng)兩個(gè)過(guò)
3、程,隨施加電脈沖而所積累能量的增加,晶化程度上升,直到完全晶化成為多晶,調(diào)節(jié)晶化程度能調(diào)節(jié)材料電阻。(2)硫系化合物材料存在能捕獲釋放載流子的缺陷,以及作為銀等活潑小半徑金屬離子的固態(tài)電解質(zhì),具有憶阻特性,能通過(guò)控制電流方向改變電阻大小。
根據(jù)硫系化合物的兩種阻變機(jī)理,以及所要實(shí)現(xiàn)的神經(jīng)突觸功能的特點(diǎn),提出一套針對(duì)利用阻變器件實(shí)現(xiàn)神經(jīng)突觸功能的測(cè)試方法,包括:直流測(cè)試、簡(jiǎn)單脈沖測(cè)試、設(shè)計(jì)突觸前后刺激脈沖以及電子突觸功能實(shí)現(xiàn)。構(gòu)
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