【摘要】：1971年,加州大學(xué)的蔡少棠教授從理論上預(yù)言了憶阻器的存在,直到2008年,惠普公司Strukov等人基于摻雜TiO2材料實(shí)現(xiàn)了憶阻器器件原型。作為一類(lèi)典型的非線性記憶元件,憶阻器在混沌電路、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、圖像處理等領(lǐng)域具有有廣闊的應(yīng)用前景。隨著對(duì)憶阻器研究的深入,研究工作者們推廣了記憶元件的相關(guān)概念,憶容器和憶感器被相繼提出。盡管二者的器件實(shí)物還沒(méi)有實(shí)現(xiàn),但其相關(guān)電學(xué)特性、物理模型以及應(yīng)用都已引起了研究工作者的極大興趣。本論文就憶阻器、憶容器和憶感器的基本特性、串并聯(lián)電路以及在記憶電路、混沌電路領(lǐng)域的應(yīng)用展開(kāi)研究,主要研究?jī)?nèi)容和結(jié)果包括:研究了憶阻器、憶容器和憶感器基本器件特性。對(duì)于憶阻器,研究了磁控分段線性函數(shù)憶阻器的特性;對(duì)于憶容器,研究了磁控分段線性函數(shù)以及三次非線性函數(shù)的憶容器特性;對(duì)于憶感器,研究了荷控分段線性函數(shù)以及Biolik模型的憶感器的特性。研究表明,這三類(lèi)記憶元件都能呈現(xiàn)明顯的緊縮磁滯現(xiàn)象,同時(shí),當(dāng)器件參數(shù)、外加信號(hào)頻率變化時(shí),其特性曲線也有明顯變化規(guī)律。基于這三類(lèi)記憶元件,具體研究了MLC串并聯(lián)、RLCM串聯(lián)、RCLM并聯(lián)電路,具體研究了記憶元件的分壓、分流特點(diǎn),為探索其應(yīng)用提供了理論依據(jù)。研究了含憶阻器、憶容器的記憶電路對(duì)周期性、非周期性外界激勵(lì)信號(hào)的響應(yīng)特性。研究結(jié)果表明,通過(guò)相關(guān)參數(shù)的調(diào)整,憶阻器的憶阻值、憶容器的憶容值在周期性信號(hào)的激勵(lì)下會(huì)有顯著變化,在非周期性信號(hào)的激勵(lì)下無(wú)明顯變化。研究了含記憶元件蔡氏電路對(duì)不同激勵(lì)信號(hào)以及不同信號(hào)頻率和幅值的響應(yīng)特性。研究結(jié)果表明,在不同信號(hào)或同一信號(hào)不同的頻率和幅值的激勵(lì)下,電路狀態(tài)會(huì)有明顯變化且有規(guī)律可循。信號(hào)的頻率、幅值等參數(shù)的變化,使電路狀態(tài)在穩(wěn)定焦點(diǎn)、多倍周期以及雙渦旋等混沌狀態(tài)間轉(zhuǎn)變。這些特性在非揮發(fā)性存儲(chǔ)、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等領(lǐng)域具有巨大的應(yīng)用前景。
【圖文】：

圖 1.2 HPTiO2憶阻器基本模型[4]PTiO2憶阻器基本模型，此憶阻器模型由兩個(gè)變阻器別對(duì)應(yīng)的電阻為 ROFF和 RON，憶阻元件的長(zhǎng)度為 D子在均勻場(chǎng)中的遷移率。此時(shí)，電壓與電流的關(guān)系( ) [ ( ) ( )] ( )OFF ON OFFv t R R R x t i t ( )w tD ，，2v ONRkD ，( ) ( )dx tki tdt，q(t)是代表電流通，此憶阻器模型的憶阻值為：( ) [1 ( )]OFFM t R kq t 線性雜質(zhì)漂移模型，能夠較好的反映物理器件的真不能將其獨(dú)特的特性反映出來(lái)。而采用對(duì)分界面漂題，在上述線性雜質(zhì)漂移模型中的 x(t)表達(dá)式右側(cè)乘

MemRVT-VT斜率α （b）1.3（a）壓控憶阻器模型；（b）憶阻器分段線性曲阻器兩端加上一個(gè)正弦電壓，如圖 1.4 所示緊磁滯回線的形狀，除原點(diǎn)外，電壓和電流信號(hào)，當(dāng)電壓正向遞增時(shí)，隨著電荷的增多壓和電流的比值，從圖 1.4 可以看出，隨著的，所以相應(yīng)的憶阻器的值也在增加。當(dāng)電器的伏安特性曲線就是一個(gè)滯回曲線形狀。
【學(xué)位授予單位】：南京郵電大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TP391.44;TN929.5

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本文編號(hào)：2533387