硫系化合物電子突觸器件測試方法研究.pdf

1、當(dāng)今以密度驅(qū)動發(fā)展的存儲器技術(shù)發(fā)展逐漸達到其物理極限,功能驅(qū)動的認(rèn)知存儲器件可能成為延續(xù)摩爾定律的接班人。
　　本文首先把認(rèn)知存儲器和當(dāng)前主流存儲器作比較,闡述了認(rèn)知存儲器的優(yōu)點。電子突觸器件作為一種重要的認(rèn)知存儲器件,近幾年受到國內(nèi)外研究人員的廣泛關(guān)注。這樣一種器件既能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)存儲,還能夠模擬生物神經(jīng)元突觸的一些認(rèn)知功能,為認(rèn)知計算奠定了器件基礎(chǔ)。本文介紹了生物神經(jīng)突觸電特性的一些基本概念和理論,并基于此提出了在電子突觸器件中

2、實現(xiàn)生物神經(jīng)元突觸特性及功能的一些條件和要求。
　　生物神經(jīng)元突觸的最基本和重要特性是突觸可塑性,突觸的權(quán)重即神經(jīng)元之間的連接強度能夠在生物電信號刺激下增加或減小。為在電子突觸器件中模擬突觸可塑性,要求器件能夠在施加的電信號作用下,實現(xiàn)電阻值的漸變。本文采用硫系化合物材料,可基于其具有的兩種不同電特性進行阻值調(diào)制:相變特性和憶阻特性。(1)硫系化合物可在晶態(tài)和非晶態(tài)之間可逆轉(zhuǎn)換。在非晶向晶態(tài)轉(zhuǎn)變的晶化過程中存在包括成核和生長兩個過

3、程,隨施加電脈沖而所積累能量的增加,晶化程度上升,直到完全晶化成為多晶,調(diào)節(jié)晶化程度能調(diào)節(jié)材料電阻。(2)硫系化合物材料存在能捕獲釋放載流子的缺陷,以及作為銀等活潑小半徑金屬離子的固態(tài)電解質(zhì),具有憶阻特性,能通過控制電流方向改變電阻大小。
　　根據(jù)硫系化合物的兩種阻變機理,以及所要實現(xiàn)的神經(jīng)突觸功能的特點,提出一套針對利用阻變器件實現(xiàn)神經(jīng)突觸功能的測試方法,包括:直流測試、簡單脈沖測試、設(shè)計突觸前后刺激脈沖以及電子突觸功能實現(xiàn)。構(gòu)