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上海微系统所等在人工突触模拟忆阻器研究方面

发布时间:2019-03-04

基于冯·诺依曼架构的传统数字计算机,其数据处置与存储分辨构造限度了其工作效率,同时带来巨大功耗,无奈满足大数据时代下计算复杂性的须要。同时,上述毛病也妨害了深度学习神经网络的进一步发展。而借鉴人脑神经突触结构,构筑结构简单、低功耗、高下阻态连续可调的非易失性阻态忆阻器是实现类脑神经状态盘算中至关重要的一步。

该工作得到博士后翻新人才支持盘算(BX201700271),博士后面上项目(2017M621564),国家自然迷信基金面上名目(11774368)、青年基金(11804353),上海科技成果转化名目()的支撑。

该项工作表明,基于质子传导忆阻器的人工突触在进一步构建神经状态打算系统中存在巨大潜力。同时,该工作也是新型碳基二维半导体材料C3N应用研究的又一冲破。相关工作以Tunable Synaptic Behavior Realized in C3N Composite based Memristor 为题,于《纳米能源》(Nano Energy)在线发表,第一作者为深圳大学电子科学与技能学院副研究员周黎跟上海微系统所博士后杨思维。

为解决上述问题,中国科学院上海微系统与信息技巧研究所研究员丁古巧课题组与深圳大学电子科学与技术学院副教养韩素婷、深圳大学高等研究院研究员周晔配合,利用新型碳基二维半导体材料C3N实现了可调突触举动的人工突触模拟忆阻器。该器件可能实现电阻值随着持续的电压扫描而逐渐变革的典型的忆阻行动。近常压X射线光电子能谱证实C3N薄膜中的质子传导进程实现了器件的忆阻特点。C3N中大量的晶格N原子使其成为高品德的质子接受资料。与此同时,在C3N与PVPy之间的氢键网络有助于质子传导。该忆阻器能实现多种生物突触中的突触可塑性模仿,包括愉快性突触后电流、双脉冲易化、双脉冲抑制、双脉冲易化转换为双脉冲克制以及强直后增强等。

上海微体系所等在人工突触模拟忆阻器研讨方面取得进展

目前,模拟生物神经系统中突触缝隙神经递质释放过程与电信号传递处理调控构建的多栅极人造神经元晶体管常表现出高低电阻态的渐变。然而,基于二维材料的两端电阻开关器件通常表示出从高电阻状态到低电阻状况的渐变。