基于BaTiO₃的突触记忆器是通过快速重离子辐射的薄膜,用于神经形态计算

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 纳米技术纳米技术
• 固态物理 固态物理

背景情况:

• 快速重离子 (SHI) 辐射是修改薄氧化物薄膜特性的一个关键技术.
• 缺陷,菌株和结构变化是由SHI辐射引起的,影响材料特性.
• 巴泰坦酸盐 (BTO) 薄膜对电子应用具有前景.

研究的目的:

• 为了研究SHI辐射对BTO薄膜的影响.
• 探索SHI辐射BTO膜在memristor设备中的潜力.
• 为了评估这些memristors用于神经形态计算应用程序的性能.

主要方法:

• 在Nb:SrTiO3基板上生长了酸泰坦酸 (BTO) 薄膜.
• 用516 MeV Xe31+离子进行了辐射,其流量为5 × 10^10离子cm^-2.
• 制造的memristors进行了保留,耐力,突触可塑性和模式识别精度的测试.

主要成果:

• 在BTO膜中的SHI辐射诱导的轨迹和纳米.
• 用辐射BTO薄膜制造的记忆器表现出了出色的保留和耐久性.
• 观察到稳定的兴奋/抑制后突触电流和配对脉冲促进/抑制.
• 在使用人工神经网络的手写数字中,实现了92.5%的区分精度.

结论:

• SHI辐射是一种有效的方法,用于调整BTO薄膜特性,用于memristors.
• 由此产生的memristors表现出强大的突触可塑性,适合神经形态系统.
• 这种方法为通过材料工程推进神经形态计算提供了一个可行的策略.