A low-power Si:HfO2 ferroelectric tunnel memristor for spiking neural networks

记忆电阻器 材料科学 突触重量 人工神经网络 神经形态工程学 尖峰神经网络 电子工程 人工智能 计算机科学 工程类
作者
Xiaobing Yan,Xi Jia,Yinxing Zhang,Shuyuan Shi,Lulu Wang,Yiduo Shao,Yong Sun,Shiqing Sun,Zhen Zhao,Jianhui Zhao,Jiameng Sun,Zhenqiang Guo,Zhiyuan Guan,Zixuan Zhang,Xu Han,Jingsheng Chen
出处
期刊:Nano Energy [Elsevier]
卷期号:107: 108091-108091 被引量:32
标识
DOI:10.1016/j.nanoen.2022.108091
摘要

As key components of the human brain's neural network, synapses and neurons are important processing units that enable highly complex neuromorphic systems. Spiking neural network (SNN) is more powerful and efficient in terms of neuromorphic computing. Moreover, memristor-based neuromorphic computers can implement neural network algorithms more effectively than conventional hardware. However, the investigation on spiking neural network (SNN) based neuromorphic computing is still in the exploratory stage. Herein, a SNN based on ferroelectric Si:HfO2 film (∼ 6.8 nm) memristor was realized. The Si:HfO2-based memristor exhibits lower switching voltage (1.55/− 1.50 V) and super low power consumption (∼ 32.65 fJ). Additionally, it also shows superior conductance tunability and reliable realization of multiple synaptic functions. Especially, the highly linear conductance modulation of the Si:HfO2-based memristor results in a high accuracy of ∼ 96.23 % for handwritten digits. Spatiotemporal model recognition and unsupervised synaptic weight update functions were successfully implemented with the SNN constructed by these synaptic devices and artificial neuron models, which demonstrates the excellent adaptability and versatility of this SNN and paves the way for future neural network studies.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
1秒前
Rwmqwq发布了新的文献求助20
2秒前
思源应助开朗紫采纳,获得10
2秒前
3秒前
666完成签到,获得积分20
3秒前
可爱半双完成签到 ,获得积分10
3秒前
双子苦糖完成签到,获得积分10
4秒前
Murray应助AllenLau1031采纳,获得10
5秒前
6秒前
rendong4009完成签到,获得积分10
6秒前
jackie完成签到,获得积分20
6秒前
cheng完成签到,获得积分10
8秒前
研友_VZG7GZ应助五六七采纳,获得10
8秒前
9秒前
9秒前
长岛冰茶完成签到,获得积分20
9秒前
高大青枫完成签到,获得积分20
10秒前
coco完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
10秒前
Jenny完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
kylin完成签到,获得积分10
10秒前
机灵宛白完成签到,获得积分20
11秒前
Mingyue123完成签到,获得积分10
12秒前
xiaogui发布了新的文献求助10
12秒前
Andrewlabeth发布了新的文献求助30
13秒前
飞翔的丫蛋完成签到,获得积分0
13秒前
13秒前
小海应助张馨友采纳,获得10
13秒前
shiyang2014发布了新的文献求助10
13秒前
13秒前
大方板栗发布了新的文献求助10
14秒前
bkagyin应助LLL采纳,获得10
14秒前
小猪同学完成签到,获得积分10
14秒前
15秒前
科研通AI2S应助666采纳,获得10
15秒前
15秒前
筱泉发布了新的文献求助10
16秒前
从容的盼晴完成签到,获得积分10
16秒前
高分求助中
Handbook of Fuel Cells, 6 Volume Set 1666
求助这个网站里的问题集 1000
Floxuridine; Third Edition 1000
Tracking and Data Fusion: A Handbook of Algorithms 1000
Sustainable Land Management: Strategies to Cope with the Marginalisation of Agriculture 800
消化器内視鏡関連の偶発症に関する第7回全国調査報告2019〜2021年までの3年間 500
One Man Talking: Selected Essays of Shao Xunmei, 1929–1939 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 内科学 物理 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 冶金 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2862080
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2467821
关于积分的说明 6691820
捐赠科研通 2158665
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1146767
版权声明 585157
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 563433