当前位置：
X-MOL 学术
›
Adv. Electron. Mater.
›
论文详情
Our official English website, www.x-mol.net, welcomes your
feedback! (Note: you will need to create a separate account there.)
An Ultralow Power LixTiO2-Based Synaptic Transistor for Scalable Neuromorphic Computing
Advanced Electronic Materials ( IF 5.3 ) Pub Date : 2022-09-23 , DOI: 10.1002/aelm.202200607 Ngoc‐Anh Nguyen 1 , Olivier Schneegans 2 , Raphaël Salot 1 , Yann Lamy 1 , John Giapintzakis 3 , Van Huy Mai 4 , Sami Oukassi 1
Advanced Electronic Materials ( IF 5.3 ) Pub Date : 2022-09-23 , DOI: 10.1002/aelm.202200607 Ngoc‐Anh Nguyen 1 , Olivier Schneegans 2 , Raphaël Salot 1 , Yann Lamy 1 , John Giapintzakis 3 , Van Huy Mai 4 , Sami Oukassi 1
Affiliation
|
Artificial synapses based on electrochemical synaptic transistors (SynTs) have attracted tremendous attention toward massive parallel computing operations. However, most SynTs still suffer from downscaling limitations and high energy consumption. To overcome such drawbacks, a complementary metal–oxide–semiconductor (CMOS) back-end-of-line compatible solid-state SynT is presented, which includes an ultrathin (10 nm thick) quasiamorphous LixTiO2 channel. A nonvolatile conductance modulation (<75 nS) is achieved through reversible lithium intercalation into the channel, and synaptic functions, such as long-term potentiation/depression involve ultralow switching energy of 2 fJ µm−2. Moreover, this SynT shows excellent endurance (>105 weight updates) and recognition accuracy (>95% on the MNIST data test using crossbar simulations). Furthermore, a comprehensive electrochemical study allows deeper insight into the specific pseudocapacitive mechanism at the origin of conductance modulation. These results underline the high potential of LixTiO2-based SynTs for energy-efficient neuromorphic applications.
中文翻译：
用于可扩展神经形态计算的基于 LixTiO2 的超低功耗突触晶体管
基于电化学突触晶体管 (SynT) 的人工突触引起了对大规模并行计算操作的极大关注。然而，大多数 SynT 仍然存在缩小尺度限制和高能耗问题。为了克服这些缺点，提出了一种互补金属氧化物半导体 (CMOS) 后端兼容固态 SynT，其中包括一个超薄（10 nm 厚）准晶态 Li x TiO 2通道。非易失性电导调制 (<75 nS) 是通过可逆的锂嵌入通道实现的，突触功能，如长期增强/抑制，涉及 2 fJ µm -2 的超低开关能量。此外，该 SynT 显示出出色的耐久性（>10 5权重更新）和识别准确度（在使用交叉模拟的 MNIST 数据测试中 >95%）。此外，全面的电化学研究可以更深入地了解电导调制起源的特定赝电容机制。这些结果强调了基于 Li x TiO 2的 SynT 在节能神经形态应用方面的巨大潜力。
更新日期：2022-09-23
中文翻译：
用于可扩展神经形态计算的基于 LixTiO2 的超低功耗突触晶体管
基于电化学突触晶体管 (SynT) 的人工突触引起了对大规模并行计算操作的极大关注。然而，大多数 SynT 仍然存在缩小尺度限制和高能耗问题。为了克服这些缺点，提出了一种互补金属氧化物半导体 (CMOS) 后端兼容固态 SynT，其中包括一个超薄（10 nm 厚）准晶态 Li x TiO 2通道。非易失性电导调制 (<75 nS) 是通过可逆的锂嵌入通道实现的，突触功能，如长期增强/抑制，涉及 2 fJ µm -2 的超低开关能量。此外，该 SynT 显示出出色的耐久性（>10 5权重更新）和识别准确度（在使用交叉模拟的 MNIST 数据测试中 >95%）。此外，全面的电化学研究可以更深入地了解电导调制起源的特定赝电容机制。这些结果强调了基于 Li x TiO 2的 SynT 在节能神经形态应用方面的巨大潜力。
京公网安备 11010802027423号