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
1秒前
1秒前
充电宝应助syyyq采纳,获得10
1秒前
2秒前
2秒前
斯文败类应助小缸采纳,获得10
3秒前
EddyLalala发布了新的文献求助10
3秒前
成就土豆完成签到,获得积分10
3秒前
cc0514gr完成签到,获得积分10
3秒前
李健应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
李爱国应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
搜集达人应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
5秒前
上官若男应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
田様应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
受昂夫完成签到,获得积分10
5秒前
华仔应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
5秒前
Orange应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
华仔应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
李健应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
hyd完成签到 ,获得积分10
6秒前
希望天下0贩的0应助Apple采纳,获得10
6秒前
8秒前
神探狄仁杰完成签到 ,获得积分10
8秒前
科目三应助文静采纳,获得10
8秒前
Lucas应助Pinch采纳,获得10
9秒前
自然月亮发布了新的文献求助10
9秒前
12秒前
927发布了新的文献求助10
13秒前
Owen应助不想查文献采纳,获得10
13秒前
MF完成签到,获得积分10
14秒前
15秒前
15秒前
16秒前
烟花应助蓝色牛马采纳,获得10
17秒前
17秒前
Hello应助kb采纳,获得10
18秒前
成就土豆发布了新的文献求助10
19秒前
Jiuang发布了新的文献求助10
20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
2026年中国辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯行业市场现状调查及投资机会研判报告 1000
2026年中国辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯行业市场规模及竞争格局分析报告 1000
48V Low-voltage Power Distribution Network (PDN) Architecture Industry Report, 2024 800
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 700
Introducing the Learning Sciences 600
Resiliency Scale for Adolescents--Chinese Version 600
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 7321514
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8937101
关于积分的说明 18947263
捐赠科研通 6979531
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3214775
关于科研通互助平台的介绍 2382407
邀请新用户注册赠送积分活动 2194038