A low-power Si:HfO2 ferroelectric tunnel memristor for spiking neural networks

记忆电阻器 材料科学 突触重量 人工神经网络 神经形态工程学 尖峰神经网络 电子工程 人工智能 计算机科学 工程类
作者
Xiaobing Yan,Xiaotong Jia,Yinxing Zhang,Shu Shi,Lulu Wang,Yiduo Shao,Yong Sun,Shiqing Sun,Zhen Zhao,Jianhui Zhao,Jiameng Sun,Zhenqiang Guo,Zhiyuan Guan,Zixuan Zhang,Xu Han,Jingsheng Chen
出处
期刊:Nano Energy [Elsevier BV]
卷期号:107: 108091-108091 被引量:59
标识
DOI:10.1016/j.nanoen.2022.108091
摘要

As key components of the human brain's neural network, synapses and neurons are important processing units that enable highly complex neuromorphic systems. Spiking neural network (SNN) is more powerful and efficient in terms of neuromorphic computing. Moreover, memristor-based neuromorphic computers can implement neural network algorithms more effectively than conventional hardware. However, the investigation on spiking neural network (SNN) based neuromorphic computing is still in the exploratory stage. Herein, a SNN based on ferroelectric Si:HfO2 film (∼ 6.8 nm) memristor was realized. The Si:HfO2-based memristor exhibits lower switching voltage (1.55/− 1.50 V) and super low power consumption (∼ 32.65 fJ). Additionally, it also shows superior conductance tunability and reliable realization of multiple synaptic functions. Especially, the highly linear conductance modulation of the Si:HfO2-based memristor results in a high accuracy of ∼ 96.23 % for handwritten digits. Spatiotemporal model recognition and unsupervised synaptic weight update functions were successfully implemented with the SNN constructed by these synaptic devices and artificial neuron models, which demonstrates the excellent adaptability and versatility of this SNN and paves the way for future neural network studies.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
Owen应助北风采纳,获得10
1秒前
打打应助等等采纳,获得10
1秒前
Jie发布了新的文献求助10
1秒前
隐形曼青应助GY采纳,获得10
3秒前
善学以致用应助卡卡咧咧采纳,获得10
3秒前
邵1发布了新的文献求助10
4秒前
5秒前
jianhua发布了新的文献求助10
8秒前
9秒前
Owen应助知道采纳,获得10
9秒前
10秒前
10秒前
12秒前
hkh发布了新的文献求助10
13秒前
赘婿应助紫陌采纳,获得10
13秒前
GY发布了新的文献求助10
14秒前
cf2v发布了新的文献求助10
15秒前
15秒前
hay完成签到,获得积分10
15秒前
IV完成签到,获得积分10
16秒前
16秒前
饱满若灵发布了新的文献求助10
17秒前
18秒前
CodeCraft应助科研通管家采纳,获得10
19秒前
SciGPT应助科研通管家采纳,获得10
19秒前
huohuo143完成签到,获得积分10
19秒前
上官若男应助科研通管家采纳,获得10
19秒前
科研通AI5应助科研通管家采纳,获得10
19秒前
酷波er应助科研通管家采纳,获得10
19秒前
所所应助科研通管家采纳,获得10
19秒前
20秒前
20秒前
调皮冬日关注了科研通微信公众号
22秒前
22秒前
ZZCrazy发布了新的文献求助10
23秒前
MHCL完成签到 ,获得积分10
23秒前
石头发布了新的文献求助10
23秒前
慕青应助delbin采纳,获得10
27秒前
平淡的乐曲完成签到,获得积分10
28秒前
暴走火箭筒完成签到,获得积分10
28秒前
高分求助中
【此为提示信息,请勿应助】请按要求发布求助,避免被关 20000
Encyclopedia of Geology (2nd Edition) 2000
Maneuvering of a Damaged Navy Combatant 650
Периодизация спортивной тренировки. Общая теория и её практическое применение 310
Mixing the elements of mass customisation 300
the MD Anderson Surgical Oncology Manual, Seventh Edition 300
Nucleophilic substitution in azasydnone-modified dinitroanisoles 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3780028
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3325388
关于积分的说明 10222846
捐赠科研通 3040559
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1668897
邀请新用户注册赠送积分活动 798857
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 758612