Robust multilevel storage characteristics of Al 2 O 3 /HfO 2 /Al 2 O 3 trilayer-structured memristor fabricated by atomic layer deposition for neuromorphic computing

神经形态工程学 记忆电阻器 材料科学 堆栈(抽象数据类型) 原子层沉积 电阻随机存取存储器 人工神经网络 光电子学 电压 电导 电子工程 图层(电子) 电介质 重置(财务) 非易失性存储器 集合(抽象数据类型) 突触重量 纳米技术 记忆晶体管 计算机数据存储 沉积(地质) 工作(物理) 过程(计算) 横杆开关 计算机科学 介电强度 纳米电子学 电气元件
作者
Jian Liu,Xiaolong Zhou,Junjun Ouyang,Kunji Chen,Ke Wang
出处
期刊:Nanotechnology [IOP Publishing]
卷期号:36 (50): 505202-505202 被引量:1
标识
DOI:10.1088/1361-6528/ae2626
摘要

Abstract Memristors with multilevel storage capabilities have emerged as promising candidates for high-density memory and neuromorphic computing systems. In this study, a trilayer-structured memristor with an Al 2 O 3 /HfO 2 /Al 2 O 3 (3/14/3 nm) dielectric stack was fabricated via atomic layer deposition, sandwiched between Ti and Pt electrodes. The analog switching characteristics of the memristor were systematically investigated through two strategies: adjusting the compliant current ( I cc ) during the SET process and controlling the RESET-stop voltage ( V RESET-stop ) in the RESET process. The experimental results indicate that I cc primarily modulates the values of low resistance states, whereas V RESET-stop mainly influences the values of high resistance states. To validate multilevel storage feasibility, I cc values of 0.5, 1, 2.5, and 5 mA and V RESET-stop voltages of 1.5, 1.7, 2, and 2.3 V were systematically applied. Statistical analysis demonstrated that V RESET-stop modulation yields more stable and repeatable resistance states compared to I cc tuning. Furthermore, the continuous resistance (or conductance) tuning capability of our fabricated memristor emulates neural network weight updates. This allows trained weights to be directly mapped to the memristor’s conductance states, achieving 91.6% accuracy in handwritten digit recognition. This work underscores the significant potential of the Al 2 O 3 /HfO 2 /Al 2 O 3 trilayer-structured memristor for high-performance multilevel storage and neuromorphic computing applications.
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
1秒前
JOBZ发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
liheng发布了新的文献求助10
4秒前
科研小T完成签到 ,获得积分10
4秒前
吴大王发布了新的文献求助30
4秒前
王某发布了新的文献求助10
5秒前
发什么呆完成签到,获得积分10
5秒前
小马甲应助务实新柔采纳,获得30
6秒前
surain完成签到,获得积分10
7秒前
S1mple完成签到,获得积分10
7秒前
糖豆完成签到,获得积分20
7秒前
晚晚发布了新的文献求助10
8秒前
heybiblee关注了科研通微信公众号
8秒前
NexusExplorer应助黎小浩采纳,获得10
10秒前
JOBZ完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
12秒前
15秒前
15秒前
许先森发布了新的文献求助10
16秒前
舟舟完成签到 ,获得积分0
18秒前
樊念烟完成签到,获得积分10
20秒前
21秒前
务实新柔发布了新的文献求助30
21秒前
21秒前
22秒前
科研通AI6.4应助liheng采纳,获得10
22秒前
灰太狼完成签到 ,获得积分10
23秒前
MQ_Ningbo完成签到,获得积分10
23秒前
Akim应助小困采纳,获得10
24秒前
橘雉完成签到,获得积分10
24秒前
24秒前
26秒前
屈奕发布了新的文献求助10
27秒前
今非完成签到,获得积分10
27秒前
核桃发布了新的文献求助10
28秒前
seanlin完成签到,获得积分10
32秒前
顺鑫发布了新的文献求助10
32秒前
FashionBoy应助勤恳的越泽采纳,获得10
32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
HYDROLYSE ACIDE DE QUELQUES DIOXASPIROCYCLANES 1314
Essentials of Carbohydrate Chemistry and Biochemistry, 4th Edition 800
Navigating Normative Orders. Interdisciplinary Perspectives 800
1 Peter and Christ's Descent to the Dead in Its Early Christian Reception 700
A Psychological Understanding of Criticism and Mental Health 600
Organizational Behavior 510
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 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7751127
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9298494
关于积分的说明 20246706
捐赠科研通 7333241
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3309788
关于科研通互助平台的介绍 2461346
邀请新用户注册赠送积分活动 2322356