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,Xiaotong Jia,Yinxing Zhang,Shu 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 BV]
卷期号:107: 108091-108091 被引量:66
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
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
喜欢听他唱歌完成签到,获得积分10
刚刚
共享精神应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
脑洞疼应助科研通管家采纳,获得30
1秒前
华仔应助科研通管家采纳,获得30
1秒前
酷波er应助沉醉夜色采纳,获得10
1秒前
COSMAO应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
ding应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
脑洞疼应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
salan应助科研通管家采纳,获得40
2秒前
fifteen应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
浮游应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
唐泽雪穗应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
完美世界应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
CipherSage应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
2秒前
ding应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
小蘑菇应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
科研通AI5应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
COSMAO应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
我是老大应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
深情安青应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
赘婿应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
乐乐应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
fifteen应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
浮游应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
小周发布了新的文献求助10
3秒前
Akim应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
COSMAO应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
鹿友菌发布了新的文献求助10
3秒前
今后应助科研通管家采纳,获得30
3秒前
bkagyin应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
zzz发布了新的文献求助10
4秒前
华仔应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
4秒前
4秒前
思源应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
4秒前
4秒前
5秒前
doc完成签到,获得积分20
5秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Einführung in die Rechtsphilosophie und Rechtstheorie der Gegenwart 1500
Binary Alloy Phase Diagrams, 2nd Edition 1000
Air Transportation A Global Management Perspective 9th Edition 700
DESIGN GUIDE FOR SHIPBOARD AIRBORNE NOISE CONTROL 600
NMR in Plants and Soils: New Developments in Time-domain NMR and Imaging 600
当代中国马克思主义问题意识研究 科学出版社 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 内科学 生物化学 物理 计算机科学 纳米技术 遗传学 基因 复合材料 化学工程 物理化学 病理 催化作用 免疫学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4979500
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4232187
关于积分的说明 13182437
捐赠科研通 4023165
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2201193
邀请新用户注册赠送积分活动 1213667
关于科研通互助平台的介绍 1129839