Hf0.5Zr0.5O2基铁电忆阻器的多级存储潜力以及人工突触可塑性

• 作者: 于天奇 何付超 赵建辉 周振宇 常晶晶 陈景升 闫小兵
• 来源期刊: 中国科学:材料科学(英文版)
• 学科: 教育
• 关键词: 忆阻器 电阻变化 突触可塑性 突触功能 多级存储 候选者 铁电畴 电阻开关特性
• 年，卷（期）: 2021,（3）
• 页码范围: 727-738
• 页数: 12页
• 分类号: G63

摘要

忆阻器能够模拟人脑兼具存储和计算的功能,从而突破冯·诺依曼框架.然而,传统忆阻器内部导电细丝的形成和断裂是不稳定的,因此难以真实地模仿生物突触的功能,这个问题已成为阻碍忆阻器模拟神经突触应用的主要因素.铁电忆阻器克服了传统忆阻器的缺点,因为它的电阻变化取决于铁电薄膜的极化翻转.本工作中,我们提出了一种具有Au/Hf0.5Zr0.5O2/p^+-Si结构的铁电忆阻器,能够实现电阻开关特性.重要的是,该器件能够实现多级存储的稳定特性,具有应用于多级存储的潜力.同时通过调控铁电极化,忆阻器的电阻可由铁电畴的翻转来逐步调节.同时,我们可以获取具有双向连续可逆性的多个电阻状态,这类似于神经突触权重的变化.我们还成功模拟了生物学突触功能,例如长期抑制,长期促进,双脉冲易化和尖峰时间依赖可塑性.因此,该器件是一种有希望突破冯·诺依曼框架的候选者.