Ferroelectric Second-Order Memristor

记忆电阻器 神经形态工程学 铁电性 材料科学 电导 光电子学 非易失性存储器 记忆晶体管 电阻随机存取存储器 纳米技术 电压 计算机科学 凝聚态物理 电气工程 物理 电介质 人工神经网络 人工智能 工程类
作者
Vitalii Mikheev,Anastasia Chouprik,Yu. Yu. Lebedinskiǐ,Sergei Zarubin,Yury Matveyev,Ekaterina Kondratyuk,Maxim G. Kozodaev,Andrey M. Markeev,A. Zenkevich,Dmitrii Negrov
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
卷期号:11 (35): 32108-32114 被引量:94
标识
DOI:10.1021/acsami.9b08189
摘要

While the conductance of a first-order memristor is defined entirely by the external stimuli, in the second-order memristor it is governed by the both the external stimuli and its instant internal state. As a result, the dynamics of such devices allows to naturally emulate the temporal behavior of biological synapses, which encodes the spike timing information in synaptic weights. Here, we demonstrate a new type of second-order memristor functionality in the ferroelectric HfO2-based tunnel junction on silicon. The continuous change of conductance in the p+-Si/Hf0.5Zr0.5O2/TiN tunnel junction is achieved via the gradual switching of polarization in ferroelectric domains of polycrystalline Hf0.5Zr0.5O2 layer, whereas the combined dynamics of the built-in electric field and charge trapping/detrapping at the defect states at the bottom Si interface defines the temporal behavior of the memristor device, similar to synapses in biological systems. The implemented ferroelectric second-order memristor exhibits various synaptic functionalities, such as paired-pulse potentiation/depression and spike-rate-dependent plasticity, and can serve as a building block for the development of neuromorphic computing architectures.

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
潘潘完成签到,获得积分20
刚刚
袁衣驳回了畔畔应助
刚刚
1秒前
1秒前
狂野思卉发布了新的文献求助10
1秒前
冷艳的土豆完成签到,获得积分10
1秒前
开心超人不开心完成签到,获得积分10
2秒前
上官若男应助踏雾采纳,获得10
2秒前
bodhi发布了新的文献求助10
2秒前
葛半山完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
3秒前
泡泡发布了新的文献求助30
4秒前
sh完成签到,获得积分0
4秒前
潘潘发布了新的文献求助10
4秒前
搜集达人应助美满的弱采纳,获得10
5秒前
李大白完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
6秒前
6秒前
adsifhaidugw发布了新的文献求助30
7秒前
sammi米应助yummm采纳,获得10
7秒前
赘婿应助萱棚采纳,获得10
7秒前
7秒前
英仙座发布了新的文献求助10
7秒前
molihuakai应助lala采纳,获得10
8秒前
seesun发布了新的文献求助10
8秒前
紫枫完成签到,获得积分10
9秒前
molihuakai应助平常心采纳,获得10
9秒前
9秒前
诛夜完成签到,获得积分10
9秒前
xj305发布了新的文献求助10
9秒前
clyxb发布了新的文献求助10
10秒前
沉静方盒发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
星威完成签到,获得积分10
10秒前
二月why发布了新的文献求助10
11秒前
亚铜离子完成签到,获得积分20
11秒前
吴嘻嘻完成签到,获得积分10
11秒前
li完成签到,获得积分10
12秒前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
(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
Tanning Chemistry: The Science of Leather (2nd Edition) 2000
Development of a Bridge Weigh-In-Motion System: A technology to convert the bridge response to the passage of traffic into data on vehicle configurations, speeds, times of travel and weights 1000
Molecular Mechanisms of Photosynthesis, 4th Edition 1000
Organic Reactions, Volume 116 1000
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7259763
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8881667
关于积分的说明 18766935
捐赠科研通 6939870
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3201706
关于科研通互助平台的介绍 2375447
邀请新用户注册赠送积分活动 2177407