硫系化合物電子突觸器件測試方法研究.pdf

1、當今以密度驅動發(fā)展的存儲器技術發(fā)展逐漸達到其物理極限,功能驅動的認知存儲器件可能成為延續(xù)摩爾定律的接班人。
　　本文首先把認知存儲器和當前主流存儲器作比較,闡述了認知存儲器的優(yōu)點。電子突觸器件作為一種重要的認知存儲器件,近幾年受到國內外研究人員的廣泛關注。這樣一種器件既能夠實現數據存儲,還能夠模擬生物神經元突觸的一些認知功能,為認知計算奠定了器件基礎。本文介紹了生物神經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、實現生物神經元突觸特性及功能的一些條件和要求。
　　生物神經元突觸的最基本和重要特性是突觸可塑性,突觸的權重即神經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)之間可逆轉換。在非晶向晶態(tài)轉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,調節(jié)晶化程度能調節(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,具有憶阻特性,能通過控制電流方向改變電阻大小。
　　根據硫系化合物的兩種阻變機理,以及所要實現的神經突觸功能的特點,提出一套針對利用阻變器件實現神經突觸功能的測試方法,包括:直流測試、簡單脈沖測試、設計突觸前后刺激脈沖以及電子突觸功能實現。構