Reconfigurable Artificial Synapse Based on Ambipolar Floating Gate Memory

神经形态工程学 材料科学 双极扩散 可重构性 光电子学 晶体管 兴奋性突触后电位 巨量平行 突触 计算机科学 纳米技术 人工神经网络 抑制性突触后电位 神经科学 电气工程 物理 电子 电压 人工智能 电信 工程类 生物 并行计算 量子力学
作者
Chengdong Yao,Guangcheng Wu,Mingqiang Huang,Wenqiang Wang,Cheng Zhang,Jiaxin Wu,Huawei Liu,Biyuan Zheng,Jiali Yi,Chenguang Zhu,Zilan Tang,Yizhe Wang,Ming Huang,Luying Huang,Ziwei Li,Xiang Li,Dong Li,Shengman Li,Anlian Pan
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
卷期号:15 (19): 23573-23582 被引量:53
标识
DOI:10.1021/acsami.3c00063
摘要

Artificial synapse networks capable of massively parallel computing and mimicking biological neural networks can potentially improve the processing efficiency of existing information technologies. Semiconductor devices functioning as excitatory and inhibitory synapses are crucial for developing intelligence systems, such as traffic control systems. However, achieving reconfigurability between two working modes (inhibitory and excitatory) and bilingual synaptic behavior in a single transistor remains challenging. This study successfully mimics a bilingual synaptic response using an artificial synapse based on an ambipolar floating gate memory comprising tungsten selenide (WSe2)/hexagonal boron nitride (h-BN)/ molybdenum telluride (MoTe2). In this WSe2/h-BN/MoTe2 structure, ambipolar semiconductors WSe2 and MoTe2 are inserted as channel and floating gates, respectively, and h-BN serves as the tunneling barrier layer. Using either positive or negative pulse amplitude modulations at the control gate, this device with bipolar channel conduction produced eight distinct resistance states. Based on this, we experimentally projected that we could achieve 490 memory states (210 hole-resistance states + 280 electron-resistance states). Using the bipolar charge transport and multistorage states of WSe2/h-BN/MoTe2 floating gate memory, we mimicked reconfigurable excitatory and inhibitory synaptic plasticity in a single device. Furthermore, the convolution neural network formed by these synaptic devices can recognize handwritten digits with an accuracy of >92%. This study identifies the unique properties of heterostructure devices based on two-dimensional materials as well as predicts their applicability in advanced recognition of neuromorphic computing.
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
姚小喵发布了新的文献求助10
刚刚
科研通AI6.3应助科研谢啦采纳,获得10
1秒前
Orange应助自信之卉采纳,获得10
2秒前
4秒前
wz1666完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
章勇完成签到,获得积分10
8秒前
科目三应助学术大咖采纳,获得10
8秒前
9秒前
9秒前
YJC发布了新的文献求助10
9秒前
王博士完成签到,获得积分10
10秒前
Xavier完成签到 ,获得积分10
10秒前
10秒前
JamesPei应助阔达网络采纳,获得10
11秒前
11完成签到 ,获得积分10
12秒前
12秒前
13秒前
14秒前
英俊的铭应助korosi采纳,获得10
14秒前
无花果应助TCR采纳,获得10
14秒前
释然zc发布了新的文献求助10
16秒前
仪景完成签到,获得积分10
17秒前
TH完成签到 ,获得积分10
18秒前
大苏子哥哥完成签到,获得积分10
19秒前
儒雅谷芹发布了新的文献求助10
20秒前
Owen应助不安豁采纳,获得20
20秒前
纯情的天奇完成签到,获得积分10
20秒前
WRT完成签到,获得积分10
21秒前
科研谢啦发布了新的文献求助10
22秒前
skycool发布了新的文献求助10
22秒前
纪靖雁完成签到 ,获得积分10
27秒前
阔达网络完成签到,获得积分10
28秒前
wxq完成签到,获得积分10
28秒前
共享精神应助Real_ora采纳,获得10
28秒前
深情安青应助陈立采纳,获得10
28秒前
释然zc完成签到,获得积分10
29秒前
29秒前
30秒前
31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
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals 800
Chemistry and Physics of Carbon Volume 18 800
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals 800
The formation of Australian attitudes towards China, 1918-1941 640
Signals, Systems, and Signal Processing 610
全相对论原子结构与含时波包动力学的理论研究--清华大学 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6441853
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8255825
关于积分的说明 17579107
捐赠科研通 5500594
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2900325
邀请新用户注册赠送积分活动 1877230
关于科研通互助平台的介绍 1717101