面向神经形态应用的具有多级阻变开关的聚对二甲苯基忆阻器件
应用物理
2019-09-05 v2 无序系统与神经网络
摘要
本文全面研究了基于聚对二甲苯的忆阻器件的阻变开关与神经形态行为，聚对二甲苯是一种低成本且对人体安全的聚合物。通过标准气相表面聚合法制备了金属/聚对二甲苯/ITO三明治结构，并采用了不同的顶部活性金属电极（厚度约 500 nm 的 Ag、Al、Cu 或 Ti）。这些有机忆阻器件表现出优异的性能：低开关电压（低至 1 V）、大的关断/开启电阻比（约 10^3）、保持时间（> 10^4 s）以及高级多级电阻开关（在 Cu 电极情况下至少有 16 个稳定的阻变状态）。我们通过实验表明，基于聚对二甲苯的忆阻元件可以通过受生物学启发的脉冲时序依赖可塑性（STDP）机制进行训练。所得结果已用于实现经典条件反射的简单神经形态网络模型。所述优势使得基于聚对二甲苯的有机忆阻器被视为有望实现脉冲人工神经元网络硬件的候选器件，该网络能够进行有监督和无监督学习，并适用于生物医学应用。
引用
@article{arxiv.1901.08667,
title = {Parylene Based Memristive Devices with Multilevel Resistive Switching for Neuromorphic Applications},
author = {Anton A. Minnekhanov and Andrey V. Emelyanov and Dmitry A. Lapkin and Kristina E. Nikiruy and Boris S. Shvetsov and Alexander A. Nesmelov and Vladimir V. Rylkov and Vyacheslav A. Demin and Victor V. Erokhin},
journal= {arXiv preprint arXiv:1901.08667},
year = {2019}
}
备注
25 pages, 6 figures, 1 table