金屬氧化物雙電層突觸晶體管的制備和性能研究
發(fā)布時(shí)間:2021-05-08 18:04
隨著大數(shù)據(jù)、人工智能等領(lǐng)域的不斷發(fā)展,人們對(duì)于具備低能耗高性能的計(jì)算需求與日俱增;贑MOS邏輯電路和馮諾依曼架構(gòu)的傳統(tǒng)計(jì)算系統(tǒng)的發(fā)展目前已經(jīng)遇到瓶頸,在未來(lái)將無(wú)法滿(mǎn)足大數(shù)據(jù)時(shí)代下對(duì)海量數(shù)據(jù)處理的需求。人腦是一個(gè)由大量神經(jīng)元和突觸組成的高度互聯(lián)且結(jié)構(gòu)可變的的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)。這種體系結(jié)構(gòu)比任何當(dāng)前的數(shù)字計(jì)算機(jī)都更有可能實(shí)現(xiàn)更加魯棒、更可加塑性和更加容錯(cuò)的學(xué)習(xí)與記憶功能。突觸是大腦實(shí)現(xiàn)信息傳遞和處理的關(guān)鍵部位,因此研制具有突觸功能的器件對(duì)構(gòu)建神經(jīng)形態(tài)運(yùn)算體系有著重要的意義。在突觸仿生器件中,基于離子導(dǎo)電門(mén)控柵介質(zhì)的雙電層薄膜晶體管在突觸模擬中展現(xiàn)出巨大的潛力。利用電解質(zhì)巨大的雙電層電容既可以有效地實(shí)現(xiàn)器件的超低電壓工作,又可以利用離子運(yùn)動(dòng)引發(fā)的弛豫來(lái)模擬突觸塑性。在本研究中分別利用靜電紡絲和溶膠凝膠技術(shù)制備了金屬氧化物突觸晶體管。主要研究?jī)?nèi)容如下:1)采用靜電紡絲技術(shù)制備了氧化鋅錫(ZnSnO)納米纖維,并集成了基于ZnSnO納米纖維的突觸晶體管。為了模擬人腦的突觸行為,以溶解在聚氧化乙烯(PEO)中的高氯酸理(LiClO4)作為突觸晶體管中的柵極電解質(zhì)。在低偏置電壓和高...
【文章來(lái)源】:青島大學(xué)山東省
【文章頁(yè)數(shù)】:57 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
引言
第一章 緒論
1.1 場(chǎng)效應(yīng)晶體管的發(fā)展歷史
1.2 雙電層晶體管
1.2.1 雙電層晶體管概述
1.2.2 雙電層晶體管的工作原理
1.2.3 雙電層晶體管研究現(xiàn)狀
1.3 神經(jīng)形態(tài)電子器件概述
1.3.1 神經(jīng)突觸行為簡(jiǎn)介
1.3.2 雙電層晶體管在神經(jīng)形態(tài)工程中的應(yīng)用
1.4 研究?jī)?nèi)容和章節(jié)安排
第二章 低功耗ZnSnO納米纖維突觸晶體管的制備與研究
2.1 引言
2.2 實(shí)驗(yàn)材料及儀器設(shè)備
2.3 ZnSnO納米纖維突觸晶體管的制備
2.4 ZnSnO納米纖維突觸晶體管的性能研究
2.5 突觸行為的模擬
2.5.1 興奮性突觸后電流
2.5.2 雙脈沖易化
2.5.3 長(zhǎng)程塑性
2.6 本章小結(jié)
第三章 低溫溶液法制備柔性In_2O_3突觸晶體管
3.1 引言
3.2 實(shí)驗(yàn)材料及儀器設(shè)備
3.3 In_2O_3突觸晶體管的制備
3.4 In_2O_3突觸晶體管的性能研究
3.4.1 不同退火條件下In_2O_3 TFTs的性質(zhì)分析
3.4.2 基于柔性襯底的In_2O_3 TFTs性質(zhì)分析
3.5 短程塑性的模擬
3.5.1 單脈沖下短程塑性模擬
3.5.2 雙脈沖下的突觸易化
3.5.3 基于短程塑性的高通濾波特性
3.6 長(zhǎng)程塑性的模擬
3.6.1 單脈沖下長(zhǎng)程塑性的模擬
3.6.2 序列脈沖與長(zhǎng)程塑性
3.6.3 電導(dǎo)調(diào)制與長(zhǎng)程記憶
3.7 本章小結(jié)
第四章 工作總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間的研究成果
致謝
本文編號(hào):3175759
【文章來(lái)源】:青島大學(xué)山東省
【文章頁(yè)數(shù)】:57 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
引言
第一章 緒論
1.1 場(chǎng)效應(yīng)晶體管的發(fā)展歷史
1.2 雙電層晶體管
1.2.1 雙電層晶體管概述
1.2.2 雙電層晶體管的工作原理
1.2.3 雙電層晶體管研究現(xiàn)狀
1.3 神經(jīng)形態(tài)電子器件概述
1.3.1 神經(jīng)突觸行為簡(jiǎn)介
1.3.2 雙電層晶體管在神經(jīng)形態(tài)工程中的應(yīng)用
1.4 研究?jī)?nèi)容和章節(jié)安排
第二章 低功耗ZnSnO納米纖維突觸晶體管的制備與研究
2.1 引言
2.2 實(shí)驗(yàn)材料及儀器設(shè)備
2.3 ZnSnO納米纖維突觸晶體管的制備
2.4 ZnSnO納米纖維突觸晶體管的性能研究
2.5 突觸行為的模擬
2.5.1 興奮性突觸后電流
2.5.2 雙脈沖易化
2.5.3 長(zhǎng)程塑性
2.6 本章小結(jié)
第三章 低溫溶液法制備柔性In_2O_3突觸晶體管
3.1 引言
3.2 實(shí)驗(yàn)材料及儀器設(shè)備
3.3 In_2O_3突觸晶體管的制備
3.4 In_2O_3突觸晶體管的性能研究
3.4.1 不同退火條件下In_2O_3 TFTs的性質(zhì)分析
3.4.2 基于柔性襯底的In_2O_3 TFTs性質(zhì)分析
3.5 短程塑性的模擬
3.5.1 單脈沖下短程塑性模擬
3.5.2 雙脈沖下的突觸易化
3.5.3 基于短程塑性的高通濾波特性
3.6 長(zhǎng)程塑性的模擬
3.6.1 單脈沖下長(zhǎng)程塑性的模擬
3.6.2 序列脈沖與長(zhǎng)程塑性
3.6.3 電導(dǎo)調(diào)制與長(zhǎng)程記憶
3.7 本章小結(jié)
第四章 工作總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間的研究成果
致謝
本文編號(hào):3175759
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