Interface Ion-Driven, Highly Stable Synaptic Memristor for Neuromorphic Applications

神经形态工程学 记忆电阻器 计算机科学 长时程增强 人工神经网络 重置(财务) 突触 材料科学 电子工程 人工智能 光电子学 神经科学 化学 工程类 生物化学 受体 金融经济学 经济 生物
作者
Umesh Gawai,Chien‐Hung Wu,Dayanand Kumar,Kow‐Ming Chang
出处
期刊:ACS applied electronic materials [American Chemical Society]
卷期号:5 (4): 2439-2446 被引量:17
标识
DOI:10.1021/acsaelm.3c00288
摘要

Because of the continual advancements in the artificial intelligence technology, its practical applications (e.g., in computer vision, health care, and pattern recognition) are expanding. Various architectures integrating memory cells and transistors have been used to demonstrate artificial synaptic arrays. However, designing memory cells with superior analogue switching is a major challenge in the development of neuromorphic systems. We evaluated a TiN/AlN/Cu/AlN/Pt memristive synapse for neuromorphic computing. The synaptic device exhibited multilevel characteristics with varying reset stop voltages ranging from −2.7 to −2.2 V. The device also exhibited highly stable reparative 200 potentiation and depression cycles with high nonlinearity values of approximately 2.39 for potentiation and −2.19 for depression. The device further exhibited highly stable DC endurance over 1000 cycles, AC pulse endurance (1 M), and stable retention (104 s) at 100 °C without any degradation. The experimental potentiation and depression data were used to train a Hopfield neural network to effectively identify input images with a resolution of 28 × 28 pixels, representing 784 synapses used in the simulation process. The training resulted in an accuracy of >91% in 28 epochs. Therefore, the newly designed device exhibits promising features, such as high linearity and accuracy, and is thus highly suitable for neuromorphic computing purposes.

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
科研通AI2S应助嗨记得看采纳,获得10
刚刚
1r完成签到,获得积分10
1秒前
鲤鱼诗桃完成签到,获得积分10
1秒前
小假完成签到,获得积分10
1秒前
眼睛大以寒完成签到 ,获得积分10
1秒前
和声宇宙发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
fdn发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
JJJJJJ发布了新的文献求助10
2秒前
阿凡完成签到,获得积分10
3秒前
阿呆完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
Akim应助jianrobsim采纳,获得10
3秒前
情怀应助lina采纳,获得10
3秒前
虚拟小号完成签到,获得积分0
4秒前
不思不学则爽完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
solo4bird完成签到,获得积分10
5秒前
WANG发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
段汶完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
烟花应助打嗝海獭采纳,获得10
6秒前
6秒前
6秒前
小徐完成签到,获得积分20
6秒前
WMR完成签到,获得积分10
6秒前
同花顺完成签到,获得积分10
7秒前
丘比特应助无殇采纳,获得10
7秒前
Lontano完成签到,获得积分10
7秒前
半柚发布了新的文献求助10
7秒前
波波应助留胡子的妖妖采纳,获得10
7秒前
8秒前
da完成签到,获得积分20
8秒前
在水一方应助limerencevie采纳,获得10
8秒前
地瓜完成签到,获得积分10
8秒前
宣以晴发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
香蕉觅云应助多边棱采纳,获得10
8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
Handbook of pharmaceutical excipients, Ninth edition 5000
Aerospace Standards Index - 2026 ASIN2026 3000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Discrete-Time Signals and Systems 610
Principles of town planning : translating concepts to applications 500
Short-Wavelength Infrared Windows for Biomedical Applications 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 纳米技术 有机化学 物理 生物化学 化学工程 计算机科学 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 物理化学 电极 冶金 遗传学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6059881
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7892509
关于积分的说明 16301605
捐赠科研通 5204235
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2784165
邀请新用户注册赠送积分活动 1766904
关于科研通互助平台的介绍 1647256