基于Ag/AgInSbTe/α-C/Pt憶阻器件的神經(jīng)突觸仿生研究
發(fā)布時間:2021-11-03 15:17
近年來,隨著人工智能的發(fā)展,人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建成為研究的熱點。突觸是人腦中各神經(jīng)元之間在功能上發(fā)生聯(lián)系的部位,也是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中信息傳遞的關(guān)鍵部位。因此研發(fā)能夠模擬生物突觸功能的電子器件成為構(gòu)建人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的重要基礎(chǔ)。作為一種新興的電子元件,憶阻器在結(jié)構(gòu)和傳輸機理方面與神經(jīng)突觸具有高度的相似性,使其在神經(jīng)突觸仿生領(lǐng)域有著潛在的應(yīng)用前景。憶阻器根據(jù)其阻變行為可劃分為模擬型和數(shù)字型。其中模擬型憶阻器以其阻變的連續(xù)可調(diào)和非線性傳輸特性被廣泛用于神經(jīng)突觸的仿生模擬,被認為是實現(xiàn)人工突觸的候選者之一。而數(shù)字型憶阻器以其較大的電阻變化率和較快的阻變速度也在實現(xiàn)突觸的多樣性和精確模擬突觸功能方面具有一定的應(yīng)用價值。然而后者由于阻變離散且阻態(tài)不能隨著電壓施加連續(xù)可調(diào),限制了其在模擬神經(jīng)突觸方面的進一步發(fā)展。為解決上述問題,本論文基于Ag/AIST/a-C/Pt結(jié)構(gòu)的數(shù)字型憶阻器,通過簡單的電路設(shè)計,獲得了在特定的信號調(diào)節(jié)下連續(xù)可調(diào)的電阻態(tài),并在此基礎(chǔ)上成功實現(xiàn)了生物突觸的基礎(chǔ)學習和高階學習功能仿生模擬。具體工作如下:制備了Ag/AIST/a-C/Pt結(jié)構(gòu)的憶阻器件,電學測試表明該憶阻器具有穩(wěn)定的阻變特性。...
【文章來源】:東北師范大學吉林省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:58 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 憶阻器簡介
1.1.1 憶阻器的概念
1.1.2 憶阻器的模型
1.1.3 憶阻器的應(yīng)用
1.2 數(shù)字型憶阻器
1.2.1 數(shù)字型憶阻器的阻變行為模式
1.2.2 數(shù)字型憶阻器的阻變原理
1.3 神經(jīng)突觸
1.3.1 神經(jīng)突觸簡介
1.3.2 神經(jīng)突觸仿生
1.4 憶阻器件的神經(jīng)突觸仿生研究的現(xiàn)狀
1.5 本論文選題內(nèi)容與研究意義
第二章 Ag/AgInSbTe/α-C/Pt器件的阻變行為研究
2.1 簡述
2.2 Ag/AgInSbTe/α-C/Ag器件的制備與表征
2.2.1 器件制作過程
2.2.2 器件的表征
2.3 Ag/AgInSbTe/α-C/Pt器件的阻變行為及其機理
2.3.1 Ag/AgInSbTe/α-C/Pt器件的基本阻變行為
2.3.2 Ag/AgInSbTe/α-C/Pt器件的阻變機理
2.4 Ag/AgInSbTe/α-C/Pt器件的多級存儲行為
2.4.1 限制電流調(diào)節(jié)Ag/AgInSbTe/α-C/Pt器件的阻變行為
2.4.2 電壓幅值調(diào)節(jié)Ag/AgInSbTe/α-C/Pt器件的阻變行為
2.5 電學測試儀器
2.6 本章小結(jié)
第三章 Ag/AgInSbTe/α-C/Pt器件的神經(jīng)突觸功能模擬
3.1 簡述
3.2 晶體管/憶阻器串聯(lián)電路
3.3 突觸基礎(chǔ)學習功能模擬
3.3.1 電路與型號設(shè)計
3.3.2 模擬結(jié)果
3.4 聯(lián)合式學習模擬
3.4.1 巴普洛夫狗實驗
3.4.2 電路及信號設(shè)計
3.4.3 實驗模擬
3.5 本章小結(jié)
第四章 總結(jié)
參考文獻
致謝
在學期間公開發(fā)表論文及著作情況
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于石墨烯及其衍生物的信息存儲:材料、器件和性能[J]. 孫賽,莊小東,汪露馨,汪誠,張斌,陳彧. 化學進展. 2016(01)
[2]SiO2含量對Ti/IrO2–Ta2O5–SiO2析氧陽極的電催化活性及穩(wěn)定性的影響[J]. 葉志國,彭新元,周賢良,華小珍,董應(yīng)虎,鄒愛華. 電鍍與涂飾. 2011(02)
[3]掃描電子顯微鏡與原子力顯微鏡技術(shù)之比較[J]. 陳耀文,林月娟,張海丹,沈智威,沈忠英. 中國體視學與圖像分析. 2006(01)
[4]原子力顯微鏡的基本原理及其方法學研究[J]. 朱杰,孫潤廣. 生命科學儀器. 2005(01)
本文編號:3473914
【文章來源】:東北師范大學吉林省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:58 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 憶阻器簡介
1.1.1 憶阻器的概念
1.1.2 憶阻器的模型
1.1.3 憶阻器的應(yīng)用
1.2 數(shù)字型憶阻器
1.2.1 數(shù)字型憶阻器的阻變行為模式
1.2.2 數(shù)字型憶阻器的阻變原理
1.3 神經(jīng)突觸
1.3.1 神經(jīng)突觸簡介
1.3.2 神經(jīng)突觸仿生
1.4 憶阻器件的神經(jīng)突觸仿生研究的現(xiàn)狀
1.5 本論文選題內(nèi)容與研究意義
第二章 Ag/AgInSbTe/α-C/Pt器件的阻變行為研究
2.1 簡述
2.2 Ag/AgInSbTe/α-C/Ag器件的制備與表征
2.2.1 器件制作過程
2.2.2 器件的表征
2.3 Ag/AgInSbTe/α-C/Pt器件的阻變行為及其機理
2.3.1 Ag/AgInSbTe/α-C/Pt器件的基本阻變行為
2.3.2 Ag/AgInSbTe/α-C/Pt器件的阻變機理
2.4 Ag/AgInSbTe/α-C/Pt器件的多級存儲行為
2.4.1 限制電流調(diào)節(jié)Ag/AgInSbTe/α-C/Pt器件的阻變行為
2.4.2 電壓幅值調(diào)節(jié)Ag/AgInSbTe/α-C/Pt器件的阻變行為
2.5 電學測試儀器
2.6 本章小結(jié)
第三章 Ag/AgInSbTe/α-C/Pt器件的神經(jīng)突觸功能模擬
3.1 簡述
3.2 晶體管/憶阻器串聯(lián)電路
3.3 突觸基礎(chǔ)學習功能模擬
3.3.1 電路與型號設(shè)計
3.3.2 模擬結(jié)果
3.4 聯(lián)合式學習模擬
3.4.1 巴普洛夫狗實驗
3.4.2 電路及信號設(shè)計
3.4.3 實驗模擬
3.5 本章小結(jié)
第四章 總結(jié)
參考文獻
致謝
在學期間公開發(fā)表論文及著作情況
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于石墨烯及其衍生物的信息存儲:材料、器件和性能[J]. 孫賽,莊小東,汪露馨,汪誠,張斌,陳彧. 化學進展. 2016(01)
[2]SiO2含量對Ti/IrO2–Ta2O5–SiO2析氧陽極的電催化活性及穩(wěn)定性的影響[J]. 葉志國,彭新元,周賢良,華小珍,董應(yīng)虎,鄒愛華. 電鍍與涂飾. 2011(02)
[3]掃描電子顯微鏡與原子力顯微鏡技術(shù)之比較[J]. 陳耀文,林月娟,張海丹,沈智威,沈忠英. 中國體視學與圖像分析. 2006(01)
[4]原子力顯微鏡的基本原理及其方法學研究[J]. 朱杰,孫潤廣. 生命科學儀器. 2005(01)
本文編號:3473914
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