一种基于TaOx电子型忆阻器的温感算器件及阵列

    公开(公告)号:CN117337129A

    公开(公告)日:2024-01-02

    申请号:CN202311272095.8

    申请日:2023-09-27

    Abstract: 本发明提供了一种基于TaOx电子型忆阻器的温感算器件及阵列,属于微纳米电子器件领域,温感算器件包括由下而上依次叠设的第一金属层、功能层和第二金属层;第一金属层内金属材料的功函数高于第二金属层内金属材料的功函数;功能层为TaOx材料;第一金属层接地,第二金属层施加正负电压;其中,第二金属层施加负向电压时的输出电流大于第二金属层施加相同大小正向电压时的输出电流,具有自整流效应;在第二金属层施加相同大小电压时,输出电流随着温度的升高而增大。本发明提供的器件及阵列结构更简单,集成度更高,更易于工业实现及小尺寸传感系统应用,能够有效改善冗余数据传输过程产生的高功耗和高延时等问题。

    一种基于TaOx的电子型人工树突器件及其制备方法

    公开(公告)号:CN116723757A

    公开(公告)日:2023-09-08

    申请号:CN202310688969.1

    申请日:2023-06-09

    Abstract: 本发明提供了一种基于TaOx的电子型人工树突器件及其制备方法,器件包括由下而上依次叠设的衬底、第一金属层、功能层以及第二金属层;功能层采用TaOx材料;x小于2.5,以使得功能层存在氧空位形成陷阱能级;第一金属层的功函数高于第二金属层的功函数;第二金属层被施加电压时,由第二金属层向功能层跃迁的电子被陷阱能级俘获,器件由低阻态变为高阻态;电压被移除时,功能层俘获的电子被释放到第一金属层,器件自发回到高阻态。本发明提供的器件具有易失性,且能够模仿生物树突来实现对其他神经元传递来的电信号的非线性整合,可以整合时空信息,并过滤掉无关紧要的背景信息,增强人工神经网络对信息的处理能力,降低人工神经网络的功耗。

    一种选通管及其制备方法

    公开(公告)号:CN114864814A

    公开(公告)日:2022-08-05

    申请号:CN202210356783.1

    申请日:2022-04-06

    Abstract: 本发明属于微纳米电子器件技术领域,具体公开了一种选通管及其制备方法,该选通管包括衬底以及依次堆叠于所述衬底上的第一电极层、中间介质层和第二电极层;所述中间介质层由富氧氧化物层和化学计量氧化物层双层堆叠而成,所述富氧氧化物中的氧价态高于正常化学价态,在热力学作用下所述富氧氧化物层中的氧向所述化学计量氧化物层迁移扩散并在界面迁移势垒的作用下钉扎在二者的界面处,形成富氧界面。本发明选通管在外界电压消失后金属导电丝倾向于在富氧界面处自发性断裂,从而有效地控制导电丝在器件中的生长形貌和通断位置,提高选通管发生阈值阻变过程中阈值电压的一致性。

    一种双维度记忆结器件及其制备、性能获取和应用方法

    公开(公告)号:CN119947275A

    公开(公告)日:2025-05-06

    申请号:CN202510209204.4

    申请日:2025-02-25

    Abstract: 本申请属于半导体光电器件与微纳米电子领域,具体公开了一种双维度记忆结器件及其制备、性能获取和应用方法。其中,双维度记忆结器件包括第一接触电极、掺杂n型Si层、AgOx电荷俘获层和第二接触电极;AgOx电荷俘获层与掺杂n型Si层组合形成异质结阻变区;异质结阻变区用于基于AgOx电荷俘获层中的陷阱电离和去电离转变,在电压驱动下,在光伏响应度和电导两个维度上,实现记忆强度连续可调与相互耦合,并具有非易失性。本申请可以在光伏、电导两个不同维度上记忆信息,仅通过一种器件构建的两种维度阵列可搭建紧凑高效的机器视觉系统。

    可重构的异质结忆阻器、调控方法、制备方法及其应用

    公开(公告)号:CN117135997A

    公开(公告)日:2023-11-28

    申请号:CN202311236059.6

    申请日:2023-09-22

    Abstract: 本发明公开了可重构的异质结忆阻器、调控方法、制备方法及其应用,属于微纳米电子器件领域。本发明设计的功能层以n‑AgO和p‑Ag2O的PN异质结或者以n‑CuO2和p‑CuO的PN异质结组成,在模拟型时基于电荷俘获与释放展现出多值阻变性能,并表现出自整流特性,无需选通管,有利于大规模集成;在数字型时,由于层中Ag/Cu离子的存在,有助于Ag/Cu导电丝的形成,转换阈值电压较小,具有开关速度快、开关功耗低的优势。本发明通过电化学原理实现N型氧化层和P型氧化层的PN异质结器件,在自整流模拟型器件和数字型器件之间的模拟‑数字可重构,器件结构简单,且适用于多种形式的存内计算,具有广阔应用前景。

    一种氮化硅电荷俘获型忆阻器及其制备方法

    公开(公告)号:CN118613146A

    公开(公告)日:2024-09-06

    申请号:CN202410756219.8

    申请日:2024-06-13

    Abstract: 本申请公开了一种氮化硅电荷俘获型忆阻器及其制备方法,其中,该忆阻器中的功能层设置为三层,上下两层为SiO2,中间层为SiNX;忆阻器通过低温退火工艺处理,使得功能层中的SiNX形成硅悬挂键,硅悬挂键为俘获和释放电荷的陷阱;忆阻器利用电荷在SiNX陷阱中的俘获和释放机制实现电阻的变化。本申请提供的忆阻器没有导电丝随机性生长带来的一致性问题,且不需要大电压Forming过程,具有较高的一致性和应用前景;并且该忆阻器可实现可靠的多值存储和脉冲突触特性;另外,采用氮化硅作为核心阻变材料,具有成本低、易获取、与CMOS工艺更加兼容的优点。

    一种人工非尖峰中间神经元器件及其制备方法

    公开(公告)号:CN117156962A

    公开(公告)日:2023-12-01

    申请号:CN202311294770.7

    申请日:2023-10-07

    Abstract: 本发明提供了一种人工非尖峰中间神经元器件及其制备方法,属于纳米电子器件技术领域,器件包括第一金属层、第一功能层、第二功能层和第二金属层;第一功能层采用重掺杂硅;第二功能层采用CuOx材料;第一金属层与第一功能层形成欧姆接触,第二金属层与第二功能层形成欧姆接触;通过在第一、二金属层上施加不同的电压信号,改变器件电阻状态,模拟非尖峰神经元对信息的过滤作用、对输入信号频率整合、输入信号幅值整合和放大,对模拟信号的传递过程模拟以及对输入信号的自适应响应模拟。本发明的人工非尖峰中间神经元器件能增强人工硬件神经网络中的硬件丰富度,有利于人工神经网络处理更复杂的任务。

    一种基于TaOx多功能器件的紧凑人工神经元

    公开(公告)号:CN119761437A

    公开(公告)日:2025-04-04

    申请号:CN202411940361.4

    申请日:2024-12-26

    Abstract: 本发明属于人工神经形态相关领域,并公开了一种基于TaOx多功能器件的紧凑人工神经元,该人工神经元由两个结构相同的TaOx多功能器件组成,并且它们以背对背串联的方式连接;其中TaOx多功能器件在施加第一方向的电压时,表现为电荷俘获与释放机制,用于提供模拟易失特性;而在施加第二方向的电压时,表现为导电丝机制,用于提供数字易失特征。本发明还公开了上述TaOx多功能器件的结构设计。通过本发明,能够仅仅依靠两个相同的TaOx多功能器件背对背连接,即可实现所需的神经元功能,同时无需额外引入电容、电阻等器件,电路结构紧凑且便于加工制造,有效改善了现有人工神经元集成度低、工艺难度大等问题,因而尤其有利于人工神经网络的大规模集成。

    一种基于TaOx的多功能忆阻器及制备方法

    公开(公告)号:CN119744115A

    公开(公告)日:2025-04-01

    申请号:CN202411940359.7

    申请日:2024-12-26

    Abstract: 本发明属于微纳米电子器件相关领域,并公开了一种基于TaOx的多功能忆阻器,其包括由下而上依次叠设的衬底、第一电极层、功能层、阻挡层以及第二电极层,其中该第一、第二电极层分别采用惰性金属材料、活性金属材料制成;该功能层采用TaOx材料制成且x小于2.5,以存在氧空位形成陷阱能级;该阻挡层采用惰性金属材料制成,用于阻挡第二电极层的金属原子进入功能层。当向第二电极层施加不同电操作时,整个器件表现出不同的电学特征。本发明还公开了相应的制作方法。通过本发明,能够分别模拟生物神经网络中的树突、胞体和突触的功能,为现有人工神经网络提供了一种能够承担多个功能的多功能忆阻器,同时降低硬件实现过程中的工艺复杂度并提高集成度。

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