Reconfigurable High‐Performance Memristors Based on Few‐Layer High‐κ Dielectric Bi 2 SeO 5 for Neuromorphic Computing

神经形态工程学 材料科学 记忆电阻器 电介质 图层(电子) 纳米技术 光电子学 计算机体系结构 人工神经网络 电子工程 计算机科学 人工智能 工程类
作者
Fang Yang,Yuwei Xiong,Zhaofu Chen,Shizheng Wang,Yinan Wang,Zihan Qu,Weiwei Zhao,Jiayi Li,Kuibo Yin,Zhenhua Ni,Jing Wu,D. S. Ang,Dongzhi Chi,Xin Ju,Junpeng Lü,Hongwei Liu
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
卷期号:36 (3) 被引量:3
标识
DOI:10.1002/adfm.202514338
摘要

Abstract Memristors are pivotal for energy‐efficient artificial intelligence (AI) hardware, potentially eliminating the von Neumann bottleneck by in‐memory realizations of synaptic operations. However, the dynamic requirements of neuromorphic computing on specific electronic devices pose reliability and universality challenges, limiting progress toward more widely applicable computing platforms. Here, a 2D high‐κ dielectric‐based memristor with the desired reconfigurable resistive switching behavior is successfully demonstrated. Utilizing a few layered Bi 2 SeO 5 possessing excellent electrical insulation properties as the switching medium, the device features a low operating voltage (≈0.5 V), low operation current (10 pA), long memory retention (>10 3 s), large switching window (≈10 8 ), steep slope (<1 mV dec −1 ), fast switching speed (40 ns), and low energy dissipation (≈1 pJ). The switching characteristics between volatile and non‐volatile memory can be achieved on demand by regulating compliance currents, offering the possibility of implementing multiple neural computational primitives. A simulated convolutional neural network (CNN) based on long‐term potentiation/depression (LTP/D) achieves 85% accuracy in complex image recognition. Furthermore, MNIST and fashion‐MNIST recognition with built reservoir computing (RC) utilizing volatile behaviors reach 97% and 85% accuracy, respectively. This work opens new opportunities for 2D high‐κ dielectrics in next‐generation AI hardware with enhanced energy efficiency and computational versatility.
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
秋秋完成签到,获得积分10
刚刚
刚刚
哈哈哈发布了新的文献求助10
刚刚
刚刚
wanci的应助被快乐小夏采纳,获得10
刚刚
刚刚
阳子发布了新的文献求助20
刚刚
小东西发布了新的文献求助10
刚刚
可爱的函函的应助被悦Rsh采纳,获得10
1秒前
1秒前
Nine完成签到,获得积分10
1秒前
劉浏琉完成签到,获得积分0
1秒前
科研通AI6.4的应助被lili采纳,获得10
1秒前
木木完成签到,获得积分10
1秒前
2秒前
2秒前
在水一方的应助被悦耳的颤采纳,获得10
3秒前
尚偌完成签到 ,获得积分10
3秒前
虚晃完成签到,获得积分10
3秒前
拿云发布了新的文献求助10
4秒前
辛夷完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
兴奋平露完成签到,获得积分10
4秒前
JACK_Z完成签到,获得积分10
5秒前
两张发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
大模型的应助被周周采纳,获得10
5秒前
5秒前
专注的草丛完成签到,获得积分10
5秒前
FashionBoy的应助被呱呱采纳,获得10
5秒前
5秒前
6秒前
彭彭发布了新的文献求助10
6秒前
喵喵喵关注了科研通微信公众号
6秒前
平凡完成签到,获得积分10
7秒前
可靠F发布了新的文献求助10
7秒前
8秒前
NexusExplorer的应助被儒雅天才采纳,获得10
8秒前
8秒前
科研通AI6.4的应助被陈皮卡采纳,获得10
9秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Aspects of Post-SPE Phonology 2000
Performance standards for antimicrobial disk and dilution susceptibility tests for bacteria isolated from animals 888
Rosenblum, Global Change Biology 800
Holistic Discourse Analysis, Second Edition by Robert E. Longacre (2012-09-10) 666
Berberine regulates the TLR4 signaling pathway to suppress hypoxia-induced proliferation and migration of pulmonary arterial smooth muscle cells 530
Organizational Behavior 510
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 计算机科学 工程类 纳米技术 物理 有机化学 化学工程 内科学 生物化学 复合材料 催化作用 心理学 细胞生物学 无机化学 电极 光电子学 人工智能
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7860780
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9378814
关于积分的说明 20719245
捐赠科研通 7460339
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3347303
关于科研通互助平台的介绍 2489222
邀请新用户注册赠送积分活动 2372002