用于神经形态应用的各向异性黑磷突触器件
材料科学
2016-03-15 v1 介观与纳米尺度物理
摘要
突触是神经元之间的功能连接，神经网络中的“信息”通过其流动。这些连接的强度差异显著，通常源于其化学与生物性质的内在异质性。这种异质性是神经活动多样性的基础，与大脑其他特征一起实现了从感知与识别到记忆与推理的功能。在突触电子学中实现这种异质性，对于构建具有达到生物系统复杂度潜力的人工神经网络至关重要。然而，在当前突触器件中实现这种内在异质性极具挑战。在此，我们展示了首个黑磷(BP)突触器件，其突触特性具有直接源于其低晶体对称性的内在各向异性。利用BP的2纳米天然氧化物与BP沟道之间的电荷转移实现突触行为。模拟了生物突触的关键特征，如具有异质性的长期可塑性，包括长期增强/抑制和脉冲时序依赖可塑性。借助各向异性BP突触器件，我们还实现了一种简单的紧凑型异质轴突-多突触网络。该演示向着将内在异质性引入人工神经形态系统迈出了重要一步。
引用
@article{arxiv.1603.03988,
title = {Anisotropic Black Phosphorus Synaptic Device for Neuromorphic Applications},
author = {He Tian and Qiushi Guo and Yunjun Xie and Huan Zhao and Cheng Li and Judy J. Cha and Fengnian Xia and Han Wang},
journal= {arXiv preprint arXiv:1603.03988},
year = {2016}
}
备注
24 pages, 7 figures, Advanced Materials, In press