噪聲對憶阻器性能的影響.pdf

1、憶阻器是一種納米級、非線性、具有記憶功能的新型無源基本電路元件。1971年，根據(jù)對稱性原理，蔡少堂教授從理論上預言了憶阻器的存在。過了37年后的2008年，才由惠普實驗室的科學家們在研究二氧化鈦材料性能的時候，意外地發(fā)現(xiàn)了其具有憶阻器的特征，并提出了對應的物理模型。由于憶阻器尺寸小、功耗低、非易失性存儲、讀寫速度快等優(yōu)點，使其在基礎(chǔ)電路設(shè)計、模型分析、電子器件設(shè)計、生物神經(jīng)系統(tǒng)仿真以及集成電路設(shè)計等方面得到了很大的關(guān)注。國內(nèi)外大量科研機

2、構(gòu)研究了基于惠普憶阻器的工作原理及其物理特性。
　　在實際應用中，噪聲，比如外加電壓的噪聲、器件的內(nèi)部噪聲等，總是存在的，它對憶阻器的性能會有所影響。現(xiàn)階段已有的相關(guān)研究大多集中在討論白噪聲對憶阻器性能的影響，但相關(guān)討論不夠詳盡，而較少涉及到其他類型的噪聲。研究噪聲對憶阻器基本物理特性的影響，是個有實用價值的課題。
　　本文首先介紹憶阻器的物理模型、工作原理和基本特性。在此基礎(chǔ)上，分析了單個憶阻器的初始參數(shù)，如初始摻雜寬度、

3、最大最小電阻比、激勵電壓的頻率等，對憶阻器物理特性的影響。憶阻器的物理特性包括摻雜寬度隨時間的變化、通過電流隨時間的變化、電流-電壓關(guān)系，以及磁通-電荷關(guān)系。研究發(fā)現(xiàn)在合適的初始參數(shù)時憶阻器才有較好的記憶功能。然后，研究了高斯白噪聲、高斯色噪聲和粉色噪聲對單個憶阻器物理特性的影響。研究發(fā)現(xiàn)無噪聲和有噪聲時憶阻器的物理特性有差異，還發(fā)現(xiàn)了不同噪聲在強度一樣時對憶阻器物理特性的影響以及同種噪聲在不同強度下對憶阻器物理特性的影響。研究表明，若