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突触晶体管及其神经形态系统应用
被引量：
3
1
作者
姜珊珊
聂莎
+2 位作者
何勇礼
刘锐
万青
《现代电子技术》
北大核心
2019年第20期181-186,共6页
生物大脑的并行计算性能以及突触对生物计算的重要性启发了人们使用具有突触功能的电子器件来构建神经形态计算系统和实现超低功耗类脑计算。基于可移动离子界面调控的双电层薄膜晶体管(EDL TFTs),在神经形态电子学领域具有巨大的应用...
生物大脑的并行计算性能以及突触对生物计算的重要性启发了人们使用具有突触功能的电子器件来构建神经形态计算系统和实现超低功耗类脑计算。基于可移动离子界面调控的双电层薄膜晶体管(EDL TFTs),在神经形态电子学领域具有巨大的应用前景。该文回顾EDL TFTs在人造突触和神经形态计算方面的最近进展并总结该领域的挑战及机遇。
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关键词
突触
晶体管
神经形态应用
类脑计算
双电层晶体管
人造突触
进展回顾
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职称材料
神经形态器件的特性与发展
被引量：
2
2
作者
曹震
张浴轩
+5 位作者
李灵蕾
郭璋
孙琦
曹荣荣
侯彪
焦李成
《电子学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第12期3619-3642,共24页
随着大数据时代的到来和人类对人脑系统研究的日渐深入,类脑计算领域的研究取得突破性进展,有希望在根源上打破传统计算机的性能瓶颈.神经突触是对人体脑部进行记忆能力训练和处理数据的重要基础单元,因此开发新材料、新结构,研究基于...
随着大数据时代的到来和人类对人脑系统研究的日渐深入,类脑计算领域的研究取得突破性进展,有希望在根源上打破传统计算机的性能瓶颈.神经突触是对人体脑部进行记忆能力训练和处理数据的重要基础单元,因此开发新材料、新结构,研究基于新型人造材料与光电子器件的神经突触可塑性,对神经形态器件研究和类脑硬件设计的实现都有着重要意义.本文首先指出目前“冯·诺依曼架构”的主要性能瓶颈,引出类脑计算的概念,提出神经形态器件的主要性能优势,并梳理神经形态器件发展历史;然后在忆阻器领域,阐述与分析忆阻类型、忆阻结构与忆阻机理,比较出几种忆阻器的特性,举例说明忆阻器在不同领域的应用;接着以神经形态器件为基础,选取磁性隧道结、新型浮栅管和铁电晶体管,介绍其结构、工作原理与应用;最后总结目前神经形态器件发展的成果和方向,并对行业发展前景进行预测.
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关键词
类脑计算
神经形态器件
忆阻器
磁性隧道结
人造突触
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职称材料
基于Al_(2)O_(3)/Chitosan叠层栅介质的双栅IGZO神经形态晶体管
3
作者
王靖瑜
万昌锦
万青
《无机材料学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第4期445-451,共7页
基于铟镓锌氧(IGZO)的双电层(EDL)晶体管以低加工温度、良好的一致性以及丰富的离子动力学等优势,在神经形态感知和计算系统中具有极大的潜在应用前景。然而,双电层IGZO晶体管的高漏电(>10 nA)导致的高能耗以及异常电流尖峰/毛刺一...
基于铟镓锌氧(IGZO)的双电层(EDL)晶体管以低加工温度、良好的一致性以及丰富的离子动力学等优势,在神经形态感知和计算系统中具有极大的潜在应用前景。然而,双电层IGZO晶体管的高漏电(>10 nA)导致的高能耗以及异常电流尖峰/毛刺一直是相关神经形态计算发展的主要障碍之一。本研究提出了一种具有Al_(2)O_(3)/壳聚糖(Chitosan)叠层栅介质的新型IGZO神经形态晶体管。与单层壳聚糖栅介质晶体管相比,引入Al_(2)O_(3)叠层的器件具有78.3 mV/decade的低亚阈值摆幅,在1.8 V电压下1.3 nA的低漏电流(降低约98%),3.73 V的大滞回窗口(提升3.4倍)以及0.86 nA的低兴奋性突触后电流(降低约97%),单脉冲(0.5 V,20 ms)功耗仅为1.7 pJ(降低约96%)。此外,研究还基于双栅EDL协同调控实现了尖峰突触功能的模拟和沟道电流的有效调制,并有效规避突触塑性模拟中高漏电导致的非正常电流尖峰/毛刺。上述结果表明,堆叠高k栅介质可以有效改善神经形态器件的漏电、功耗和性能,为进一步开发超低功耗神经形态感知和计算系统提供了新的思路。
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关键词
神经形态器件
IGZO晶体管
人造突触
叠层栅介质
高K栅介质
突触
可塑性
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职称材料
题名
突触晶体管及其神经形态系统应用
被引量：
3
1
作者
姜珊珊
聂莎
何勇礼
刘锐
万青
机构
南京大学电子科学与工程学院
出处
《现代电子技术》
北大核心
2019年第20期181-186,共6页
文摘
生物大脑的并行计算性能以及突触对生物计算的重要性启发了人们使用具有突触功能的电子器件来构建神经形态计算系统和实现超低功耗类脑计算。基于可移动离子界面调控的双电层薄膜晶体管(EDL TFTs),在神经形态电子学领域具有巨大的应用前景。该文回顾EDL TFTs在人造突触和神经形态计算方面的最近进展并总结该领域的挑战及机遇。
关键词
突触
晶体管
神经形态应用
类脑计算
双电层晶体管
人造突触
进展回顾
Keywords
synaptic transistor
neuromorphic system application
brain-like computation
EDL TFTs
artificial synapse
progress review
分类号
TN322?34 [电子电信—物理电子学]
TP301.6 [自动化与计算机技术—计算机系统结构]
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职称材料
题名
神经形态器件的特性与发展
被引量：
2
2
作者
曹震
张浴轩
李灵蕾
郭璋
孙琦
曹荣荣
侯彪
焦李成
机构
西安电子科技大学人工智能学院
西安电子科技大学杭州研究院
国防科技大学电子科学学院
出处
《电子学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第12期3619-3642,共24页
基金
国家自然科学基金(No.62104176,No.62171347,No.62004220,No.62301395)
中国博士后科学基金(No.2019M663637,No.2020M673696)
+2 种基金
西安电子科技大学杭州研究院概念验证基金(No.GNYZ2023XJ0409-1)
陕西省自然科学基础研究计划(No.2022JQ-661)
中央高校基本科研业务费专项资金项目(No.XJSJ23083,No.XJS222215)。
文摘
随着大数据时代的到来和人类对人脑系统研究的日渐深入,类脑计算领域的研究取得突破性进展,有希望在根源上打破传统计算机的性能瓶颈.神经突触是对人体脑部进行记忆能力训练和处理数据的重要基础单元,因此开发新材料、新结构,研究基于新型人造材料与光电子器件的神经突触可塑性,对神经形态器件研究和类脑硬件设计的实现都有着重要意义.本文首先指出目前“冯·诺依曼架构”的主要性能瓶颈,引出类脑计算的概念,提出神经形态器件的主要性能优势,并梳理神经形态器件发展历史;然后在忆阻器领域,阐述与分析忆阻类型、忆阻结构与忆阻机理,比较出几种忆阻器的特性,举例说明忆阻器在不同领域的应用;接着以神经形态器件为基础,选取磁性隧道结、新型浮栅管和铁电晶体管,介绍其结构、工作原理与应用;最后总结目前神经形态器件发展的成果和方向,并对行业发展前景进行预测.
关键词
类脑计算
神经形态器件
忆阻器
磁性隧道结
人造突触
Keywords
brain-like computing
neuromorphic device
memristor
magnetic tunnel junction
artificial synapse
分类号
TP183 [自动化与计算机技术—控制理论与控制工程]
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职称材料
题名
基于Al_(2)O_(3)/Chitosan叠层栅介质的双栅IGZO神经形态晶体管
3
作者
王靖瑜
万昌锦
万青
机构
南京大学电子科学与工程学院
浙江大学微纳电子学院
出处
《无机材料学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第4期445-451,共7页
基金
国家重点研发计划(2019YFB2205400)
国家自然科学基金(62074075,61834001)。
文摘
基于铟镓锌氧(IGZO)的双电层(EDL)晶体管以低加工温度、良好的一致性以及丰富的离子动力学等优势,在神经形态感知和计算系统中具有极大的潜在应用前景。然而,双电层IGZO晶体管的高漏电(>10 nA)导致的高能耗以及异常电流尖峰/毛刺一直是相关神经形态计算发展的主要障碍之一。本研究提出了一种具有Al_(2)O_(3)/壳聚糖(Chitosan)叠层栅介质的新型IGZO神经形态晶体管。与单层壳聚糖栅介质晶体管相比,引入Al_(2)O_(3)叠层的器件具有78.3 mV/decade的低亚阈值摆幅,在1.8 V电压下1.3 nA的低漏电流(降低约98%),3.73 V的大滞回窗口(提升3.4倍)以及0.86 nA的低兴奋性突触后电流(降低约97%),单脉冲(0.5 V,20 ms)功耗仅为1.7 pJ(降低约96%)。此外,研究还基于双栅EDL协同调控实现了尖峰突触功能的模拟和沟道电流的有效调制,并有效规避突触塑性模拟中高漏电导致的非正常电流尖峰/毛刺。上述结果表明,堆叠高k栅介质可以有效改善神经形态器件的漏电、功耗和性能,为进一步开发超低功耗神经形态感知和计算系统提供了新的思路。
关键词
神经形态器件
IGZO晶体管
人造突触
叠层栅介质
高K栅介质
突触
可塑性
Keywords
neuromorphic device
IGZO-based transistor
artificial synapse
stacked gate dielectric
high-k dielectric
synaptic plasticity
分类号
TN321 [电子电信—物理电子学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
突触晶体管及其神经形态系统应用
姜珊珊
聂莎
何勇礼
刘锐
万青
《现代电子技术》
北大核心
2019
3
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
神经形态器件的特性与发展
曹震
张浴轩
李灵蕾
郭璋
孙琦
曹荣荣
侯彪
焦李成
《电子学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023
2
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
基于Al_(2)O_(3)/Chitosan叠层栅介质的双栅IGZO神经形态晶体管
王靖瑜
万昌锦
万青
《无机材料学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023
0
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职称材料
已选择
0
条
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引用分析
参考文献
引证文献
统计分析
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