近年來人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)領(lǐng)域有了飛速的發(fā)展,但是大部分的成果還是在傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)上用軟件的方法實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)前計(jì)算機(jī)依賴的硬件架構(gòu)是傳統(tǒng)的馮諾依曼體系,在這種體系中需要將運(yùn)算和存儲(chǔ)分離成兩個(gè)獨(dú)立的單元,計(jì)算機(jī)在處理指令的時(shí)候需要不停地在這兩個(gè)單元之間傳輸數(shù)據(jù),這制約了計(jì)算機(jī)的運(yùn)行速度同時(shí)也產(chǎn)生了較大的能耗。反觀人腦則可以用非常低的能量處理極其復(fù)雜的問題,這是因?yàn)榇竽X中有上萬億個(gè)神經(jīng)元且每個(gè)神經(jīng)元之間均產(chǎn)生連接即突觸,每個(gè)突觸的連接強(qiáng)度是一個(gè)基本記憶單元,這些記憶單元分散在整個(gè)大腦中,使大腦可以高效并行地處理任務(wù)。大腦中神經(jīng)元突觸的可塑性等行為是實(shí)現(xiàn)人腦記憶和學(xué)習(xí)能力的關(guān)鍵所在。受人腦工作方式的啟發(fā),以神經(jīng)元突觸器件為基本單元的新型的神經(jīng)形態(tài)網(wǎng)絡(luò)開始了迅速的發(fā)展。憶阻器和記憶晶體管是最典型的神經(jīng)元突觸器件,其具有的連續(xù)阻值變換性能和非揮發(fā)存儲(chǔ)性能是模擬突觸可塑性行為的必要條件。目前大多數(shù)憶阻器和記憶晶體管皆基于無機(jī)材料制備而成,無機(jī)材料的局限性限制了其性能的發(fā)揮。相比之下有機(jī)材料具有生物兼容性、機(jī)械可彎曲性、可延展性、低成本和低溫制造工藝以及分子基團(tuán)可修飾性等諸多優(yōu)點(diǎn),所以制備基于有機(jī)材料的神... 

【文章來源】：蘇州大學(xué)江蘇省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：139 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

圖１－２■交叉的電壓電流遲滯回線，其中ｊ?＝?ｌ，ｗ＝?１

有機(jī)薄膜憶阻器和記憶晶體管?第１章??ｓ．?＾＝ｊ，ｒｆ，??＾５?〇?ｊ＇?３＾?＂＊１?７?？??今令?＊ｒ：??，?３：??ｉ￣￣１?？，‘??／?－ｓｉ???ｉ－５ｆ??（ａ）?（ｂ）??Ａ?？＝＾Ｌ．．?Ｑ??４?“Ｋ?Ｒ＊ｌ＾ｌ－ｃｏ＆ｒｐ??＂Ｈ－??咖制，｜?（＾：�。�??（ｃ）?（ｄ）??圖１－３．?（ａ）＜ｐ?＝令〇？）的特征曲線。（ｂ）憶阻值隨輸入電流變化的遲滯回線。（ｃ）憶阻??值隨通過的電荷量變化的曲線。（ｄ）電流、電荷量、電壓和憶阻值的周期波形圖［６］。??最后，我們來看一下憶阻器的另一個(gè)有趣的性質(zhì)。先考慮一個(gè)特殊情況，在??公式１．１２和公式１．１３中令ｗ?—?〇〇則有冰）一?０和沖）一０。再根據(jù)公式１．Ｍ??和公式１．１５，我們可以得到當(dāng)ｗ?—?〇〇時(shí)??／？（￡／（〇）?—?／？（〇）?＝?ｉｎ?（１．１７）??ｖ（ｔ）?－？／Ｉｓｉｎｖｖｔ?（１．１８）??換句話說，這兩個(gè)公式告訴我們當(dāng)輸入信號(hào)的頻率很大時(shí)，憶阻器的行為跟??一個(gè)定值電阻器沒有區(qū)別。更一般的情況是，隨著輸入信號(hào)頻率的增大憶阻器遲??滯回線的滯回效果越來越不明顯，同時(shí)憶阻值的變化范圍也越來越�。郏罚荨�??１．１．２憶阻器的結(jié)構(gòu)原理??１．１．２．１離子遷移模型??第一個(gè)在實(shí)驗(yàn)室中制備出來的憶阻器是由惠普實(shí)驗(yàn)室于２００８年在Ｎａｔｕｒｅ雜志??上提出。論文給出了一個(gè)簡單的實(shí)現(xiàn)憶阻器的物理模型，后來的很多的研宄者都??根據(jù)這個(gè)模型制備出了不同類型的憶阻器，而這個(gè)模型就是離子遷移模型。我們??假象這樣一個(gè)器件，兩個(gè)金屬電極中間夾著一層特殊的材料。這個(gè)材料中間存在??一個(gè)界面

?０．０?０．１?０．２?０．３?０．４?０．５?０．６??ｊ?０?ｊｗｖ＾－?＿測??■?麗災(zāi)ＯＦＦ??Ｄｏｐｅｄ：?ｐ?ｆ?■?，?二？１??ｉｏ＇ｔｓ：４－?ｙ；?／＾￣２??Ｅ?〇?＿?°?ＲＵＸ５０?１?．??＾￣１０ｗｎ?－??？￣ＷＶ——１￣ＶＷ￣？?ｏ?５?／??ｆ?Ｊｆ－?／??ｎ０ＨｗｌＤ?＾ＷＩＤ?－１０?－??Ｘ???ｌ?Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ???－１．０?－０．５?０．０?０．５?１．０??Ｖｏｌｔａｇｅ??圖１－４．?（ａ）憶阻器的結(jié)構(gòu)圖和等效電路圖。（ｂ）正弦電壓輸入信號(hào)ｖｙｓｉｎ（ｗ。？）、憶阻??器模型的電流響應(yīng)信號(hào)、摻雜區(qū)域長度變化、電流電壓的遲滯回線以及憶阻器的??頻率響應(yīng)［４］。??如圖ｌ－４ａ所示，離子遷移模型可以進(jìn)一步的簡化成兩個(gè)具有不同阻值的滑動(dòng)??變阻器串聯(lián)。假設(shè)整個(gè)材料的厚度為電阻較小的區(qū)域的厚度為Ｆ且電阻值為??電阻較大的區(qū)域的電阻值為／？＜＃。當(dāng)外加電壓時(shí)Ｆ會(huì)隨之發(fā)生改變，從而改??變流過器件的電流。我們可以寫出電流隨電壓的變化公式??６??


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