基于ZnO忆阻器的神经突触仿生电子器件

发布时间：2019-01-27 14:14

【摘要】：本文采用ZnO忆阻器模拟了生物神经突触的记忆和学习功能。ZnO突触器件表现出典型的随时间指数衰减的突触后兴奋电流(EPSC),以及EPSC的双脉冲增强行为。在此基础上,实现了学习-遗忘-再学习的经验式学习行为,以及四种不同种类的电脉冲时刻依赖可塑性学习规则。ZnO突触器件实现了超低能耗操作,单次突触行为能耗最低为1.6pJ,表明其可以用来构筑未来的人工神经网络硬件系统,最终开发出与人脑结构类似的认知型计算机以及类人机器人。
[Abstract]:In this paper, the memory and learning functions of biological synapses are simulated by using ZnO memorizer. The ZnO synaptic devices exhibit typical postsynaptic excitatory current (EPSC), which attenuates exponentially with time, and the double pulse enhancement behavior of EPSC. On this basis, the experiential learning behavior of learning-forgetting and re-learning is realized, and four different kinds of electrical pulses depend on the plastic learning rules at all times. The ZnO synaptic device achieves ultra-low energy consumption operation. The lowest energy consumption of single synaptic behavior is 1.6 pJ, which indicates that it can be used to construct the future artificial neural network hardware system, and finally develop cognitive computer and humanoid robot similar to human brain structure.
【作者单位】： 上海大学材料科学与工程学院;中国科学院宁波材料技术与工程研究所;
【基金】：国家自然科学基金资助项目(51272261和61474127)
【分类号】：TN60

【参考文献】

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1 伏兵;诸葛飞;刘志敏;罗浩;梁凌燕;高俊华;曹鸿涛;;氩等离子体处理对ZnO薄膜阻变效应的影响[J];材料科学与工程学报;2014年06期

2 郭鹏,徐伟;有机电双稳材料与器件的研究进展[J];材料科学与工程学报;2005年06期

【共引文献】

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2 伏兵;诸葛飞;刘志敏;罗浩;梁凌燕;高俊华;曹鸿涛;;氩等离子体处理对ZnO薄膜阻变效应的影响[J];材料科学与工程学报;2014年06期

【二级参考文献】

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1 郭鹏,徐伟;有机电双稳材料与器件的研究进展[J];材料科学与工程学报;2005年06期

2 刘春明,吕银祥,郭鹏,农昊,蔡永挚,徐伟,潘星龙,华中一,周峥嵘,陶凤岗;一种具有极性记忆效应的热可擦有机电双稳薄膜[J];真空电子技术;2003年06期

3 马立平,杨文军,薛增泉,陈慧英,庞世瑾;有机复合薄膜中超高密度信息存储研究[J];物理学报;1998年07期

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本文编号：2416339