集,重置和理想的神经形态记忆电阻计算。
理想的神经形态记忆电阻装置计算线性和对称的阻力行为。电阻都逐渐增加和减少,允许直接编程脉冲的数量之间的相关性和阻力值。然而,现实世界RRAM设备一般不具备这些特征。在细丝的RRAM设备逐渐复位操作可以提高抵抗力,但一组操作创建低电阻状态往往是突然的。几个提出了人工突触的设计适应这种行为通过使用两个或两个以上每个突触记忆电阻器。例如,连接着两个RRAMs相反的方向,一个脉冲,增加的阻力将减少的阻力,使突触作为一个整体对称过渡。这个解决方案可以工作,但增加设计复杂度和扩张所需的电路面积。设备制造商希望能够修改设备结构来实现更理想的行为。
一个研究小组,北京清华大学和亚利桑那州立大学之间的合作(坦佩AZ),观察到,突然在细丝的过渡RRAMs将形成一个强有力的导电丝。更准确地说、氧气空缺的氧化层锡/高频振荡器x/锡栈在回应一个外加电场。一个导电长丝意味着这些空缺相关紧密围绕一个狭窄的区域,而随机分布的空缺将导致多个弱导电路径的形成。在12月的IEEE电子器件会议上,本高和他的同事们提出了空置的订单参数,Ov,0是一个完全随机的空位分布和1是一个突然的,非线性分布。当O低于临界区v在0.25和0.3之间,逐渐过渡电阻发生。
调查灯丝增长行为,研究人员将设备用金属覆盖层设备的“热增强层”旨在降低热导率。设备用金属覆盖层,应用电场控制氧空位的形成。第一个职位空缺一旦形成,也许在缺陷或类似的地方,附近新空缺倾向于形成,最终导致一个导电长丝。
相反,在设备的热保护层,整个装置的温度增加。温度越高,更高的空置率形成整个设备,因此更均匀分布的空缺。在电场的影响下,这些空缺形成多个渗流路径,导致大量弱导电细丝。这些纤维形成和溶解在较低电压,应用提供更多的逐步设置和重置行为。掺杂铝似乎本地化空置附近形成的掺杂网站,又导致了低阶参数和弱灯丝的形成。
与多个弱细丝,而不是一个强大的灯丝,该集团能够创造人工突触更逐步设置和重置过程中阻力变化。测试与三层感知器网络158800突触,他们发现增加脉冲的数量之间的最小和最大阻力值改善数字识别精度。更大的阻力波动退化的准确性。尽管添加保护层增加过程的复杂性,降低了设计的复杂性和电路区域似乎证明了努力。
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