Self‐Rectifying Short‐Term Memory Phenomena Through Integration of TiOx Oxygen Reservoir and Al2O3 Barrier Layers for Neuromorphic System

神经形态工程学 期限(时间) 氧气 材料科学 光电子学 纳米技术 物理 计算机科学 人工神经网络 人工智能 量子力学
作者
Hyeonseung Ji,Sungjoon Kim,Sungjun Kim
出处
期刊:Advanced materials and technologies [Wiley]
卷期号:10 (3) 被引量:12
标识
DOI:10.1002/admt.202400895
摘要

Abstract In this study, a tri‐layer Pt/Al/TiO x /HfO x /Al 2 O 3 /Pt memristor device is fabricated and analyze its electrical characteristics for reservoir computing and neuromorphic systems applications. This device incorporates an oxygen reservoir of a TiO x and a barrier layer of an Al 2 O 3 , enabling stable bipolar switching characteristics without the need for an electroforming process over 10 3 cycles. It also exhibits self‐rectifying properties under a negative bias. Based on these characteristics, it is investigated essential synaptic functions such as long‐term potentiation (LTP), long‐term depression (LTD), paired‐pulse facilitation (PPF), spike‐rate‐dependent plasticity (SRDP), spike‐duration‐dependent plasticity (SDDP), spike‐number‐dependent plasticity (SNDP), and spike‐amplitude‐dependent plasticity (SADP), to assess their suitability for neuromorphic applications that mimic biological synapses. Furthermore, utilizing the short‐term memory characteristics of the device, reservoir computing (RC) measurement from [0000] to [1111] in 4‐bit representation is conducted. This capability enables us to achieve a high accuracy of 95.5% in MNIST pattern recognition tasks. Lastly, the natural decay characteristics caused by oxygen ion migration in the device, examining the transition from short‐term to long‐term memory in image memorization tasks is explored. The potential for deployment in high‐density crossbar arrays by calculating the read margin based on the device I–V curve and programming scheme is also evaluated.
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
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
隐形曼青应助八千桂酒采纳,获得10
刚刚
夏瑞完成签到,获得积分10
刚刚
刚刚
1秒前
搜集达人应助雨姐科研采纳,获得10
1秒前
lxlx发布了新的文献求助10
1秒前
yy发布了新的文献求助10
2秒前
无花果应助人类的怪兽采纳,获得30
2秒前
甜美乘云完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
科研通AI6.2应助无名之辈采纳,获得10
3秒前
零零柒完成签到 ,获得积分10
3秒前
风趣的曼彤完成签到,获得积分10
4秒前
tt发布了新的文献求助10
5秒前
克林发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
呼噜发布了新的文献求助10
6秒前
7秒前
Sophie完成签到,获得积分10
7秒前
WWW完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
9秒前
10秒前
10秒前
10秒前
11秒前
大气的画板完成签到 ,获得积分10
11秒前
123发布了新的文献求助10
13秒前
13秒前
冬三月完成签到,获得积分10
13秒前
飞鸟完成签到,获得积分10
14秒前
羊羊羊发布了新的文献求助10
14秒前
WWW发布了新的文献求助10
15秒前
aaa发布了新的文献求助10
15秒前
小飞发布了新的文献求助30
16秒前
Chem完成签到,获得积分10
16秒前
科研通AI6.1应助WQQ采纳,获得10
16秒前
LTHT完成签到,获得积分10
18秒前
19秒前
19秒前
高分求助中
Lewis’s Child and Adolescent Psychiatry: A Comprehensive Textbook Sixth Edition 2000
Cronologia da história de Macau 1600
Treatment response-adapted risk index model for survival prediction and adjuvant chemotherapy selection in nonmetastatic nasopharyngeal carcinoma 1000
Lloyd's Register of Shipping's Approach to the Control of Incidents of Brittle Fracture in Ship Structures 1000
BRITTLE FRACTURE IN WELDED SHIPS 1000
Intentional optical interference with precision weapons (in Russian) Преднамеренные оптические помехи высокоточному оружию 1000
Atlas of Anatomy 5th original digital 2025的PDF高清电子版(非压缩版,大小约400-600兆,能更大就更好了) 1000
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 物理化学 光电子学 细胞生物学 基因 电极 遗传学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6201605
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8028574
关于积分的说明 16717975
捐赠科研通 5294356
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2821342
邀请新用户注册赠送积分活动 1800877
关于科研通互助平台的介绍 1662843