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
ZeroL完成签到 ,获得积分0
刚刚
每天都想喝奶茶完成签到,获得积分10
1秒前
努力科研的小白完成签到 ,获得积分10
1秒前
樱悼柳雪完成签到,获得积分10
1秒前
天天快乐应助杨洋采纳,获得10
1秒前
strickland完成签到,获得积分10
2秒前
大智若愚骨头完成签到,获得积分10
3秒前
坚强麦片完成签到,获得积分10
3秒前
谦让的映容完成签到,获得积分10
3秒前
负责乐安完成签到,获得积分10
3秒前
medmi完成签到,获得积分10
3秒前
kiddos3e完成签到,获得积分10
3秒前
纯真冰棍发布了新的文献求助10
3秒前
stonerbai完成签到,获得积分10
3秒前
彧辰完成签到 ,获得积分10
4秒前
拼搏向上完成签到,获得积分10
4秒前
良辰发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
4秒前
4秒前
匆匆完成签到 ,获得积分10
5秒前
yuanmeng434发布了新的文献求助30
5秒前
yinda_peng完成签到,获得积分10
5秒前
负责的数据线完成签到,获得积分10
6秒前
不想当牛马应助鱼跃采纳,获得10
6秒前
zh4men9完成签到,获得积分10
6秒前
乐乐应助顺利的觅云采纳,获得10
6秒前
6秒前
理想完成签到,获得积分10
6秒前
顺心凝阳完成签到,获得积分10
6秒前
xsnyy完成签到 ,获得积分10
7秒前
影子完成签到 ,获得积分10
7秒前
姜姜姜完成签到,获得积分10
8秒前
Lucy小影完成签到,获得积分10
8秒前
cyd123发布了新的文献求助10
8秒前
Muth完成签到,获得积分10
8秒前
橘子七个七完成签到,获得积分10
8秒前
怕黑幼翠完成签到,获得积分10
8秒前
欢喜可乐完成签到 ,获得积分10
9秒前
岳函羽完成签到,获得积分10
9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
Cronologia da história de Macau 5000
Merrill's Atlas of Radiographic Positioning and Procedures - 3-Volume Set, 16th Edition 2000
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition 540
Interactions of Vowel Quality and Prosody in East Slavic 500
Vander's Renal Physiology第10版 500
Materials Informatics Molecules, Crystals and Beyond A volume in Acta Materialia Book Series 400
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 7066526
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8727767
关于积分的说明 18469724
捐赠科研通 6596997
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3125951
关于科研通互助平台的介绍 2221849
邀请新用户注册赠送积分活动 2101528