已入深夜,您辛苦了!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您度过漫漫科研夜!祝你早点完成任务,早点休息,好梦!

Solid-State Oxide-Ion Synaptic Transistor for Neuromorphic Computing

神经形态工程学 氧化物 晶体管 离子 国家(计算机科学) 计算机科学 材料科学 固态 光电子学 计算机体系结构 神经科学 纳米技术 电气工程 人工神经网络 心理学 物理 人工智能 工程物理 工程类 算法 电压 量子力学 冶金
作者
Philipp Langner,Francesco Chiabrera,Nerea Alayo,Paul Nizet,Lucia Morrone,Carlota Bozal‐Ginesta,Àlex Morata,Albert Tarancón
出处
期刊:Cornell University - arXiv
标识
DOI:10.48550/arxiv.2408.01469
摘要

Neuromorphic hardware facilitates rapid and energy-efficient training and operation of neural network models for artificial intelligence. However, existing analog in-memory computing devices, like memristors, continue to face significant challenges that impede their commercialization. These challenges include high variability due to their stochastic nature. Microfabricated electrochemical synapses offer a promising approach by functioning as an analog programmable resistor based on deterministic ion-insertion mechanisms. Here, we developed an all-solid-state oxide-ion synaptic transistor employing $\text{Bi}_2\text{V}_{0.9}\text{Cu}_{0.1}\text{O}_{5.35}$ as a superior oxide-ion conductor electrolyte and $\text{La}_\text{0.5}\text{Sr}_\text{0.5}\text{F}\text{O}_\text{3-$\delta$}$ as a variable resistance channel able to efficiently operate at temperatures compatible with conventional electronics. Our transistor exhibits essential synaptic behaviors such as long- and short-term potentiation, paired-pulse facilitation, and post-tetanic potentiation, mimicking fundamental properties of biological neural networks. Key criteria for efficient neuromorphic computing are satisfied, including excellent linear and symmetric synaptic plasticity, low energy consumption per programming pulse, and high endurance with minimal cycle-to-cycle variation. Integrated into an artificial neural network (ANN) simulation for handwritten digit recognition, the presented synaptic transistor achieved a 96% accuracy on the MNIST dataset, illustrating the effective implementation of our device in ANNs. These findings demonstrate the potential of oxide-ion based synaptic transistors for effective implementation in analog neuromorphic computing based on iontronics.
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
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
刚刚
百宝发布了新的文献求助10
1秒前
南啊发布了新的文献求助30
3秒前
shuidao发布了新的文献求助20
4秒前
Papermuch完成签到 ,获得积分10
6秒前
6秒前
百宝完成签到,获得积分10
8秒前
肖恩完成签到,获得积分20
8秒前
Krsky完成签到,获得积分10
8秒前
sc完成签到,获得积分10
11秒前
lv关注了科研通微信公众号
12秒前
Luna发布了新的文献求助10
13秒前
17秒前
踏雪完成签到,获得积分10
18秒前
我正在使用鱼雷再装填消耗品完成签到,获得积分20
21秒前
hhh完成签到,获得积分20
22秒前
小颖发布了新的文献求助10
22秒前
23秒前
24秒前
25秒前
27秒前
27秒前
科研通AI2S应助俏皮的幼晴采纳,获得10
27秒前
故意的山河完成签到,获得积分10
28秒前
KongHN发布了新的文献求助10
29秒前
30秒前
呆呆发布了新的文献求助10
30秒前
ybheart发布了新的文献求助10
30秒前
yoyo发布了新的文献求助10
31秒前
ZhenyuXin完成签到,获得积分10
31秒前
曾经的风华完成签到,获得积分10
32秒前
Me发布了新的文献求助10
34秒前
Luna发布了新的文献求助10
34秒前
34秒前
36秒前
飞逝的快乐时光完成签到 ,获得积分10
40秒前
zhantianao发布了新的文献求助10
42秒前
jwliu完成签到,获得积分10
43秒前
楚天阔完成签到,获得积分10
44秒前
47秒前
高分求助中
(禁止应助)【重要!!请各位详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Diagnostic Imaging: Pediatric Neuroradiology 2000
Semantics for Latin: An Introduction 1099
Biology of the Indian Stingless Bee: Tetragonula iridipennis Smith 1000
Robot-supported joining of reinforcement textiles with one-sided sewing heads 720
Corpus Linguistics for Language Learning Research 300
Grammar in Action:Building comprehensive grammars of talk-in-interaction 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 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4135633
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3672336
关于积分的说明 11610809
捐赠科研通 3368000
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1850269
邀请新用户注册赠送积分活动 913747
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 828883