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公开(公告)号：CN112687359B
公开(公告)日：2024-02-09
申请号：CN202011566248.6
申请日：2020-12-25
申请人： 华中科技大学
IPC分类号： G16C60/00 , G16C10/00 , G06F30/20 , G06F111/08 , G06F119/08
摘要： 本发明公开了一种纳米电流通道层中绝缘绝热材料与纳米晶粒金属材料的筛选与匹配方法，包括：根据选材原则确定绝缘绝热材料；根据绝缘绝热材料建立晶体模型，对晶体模型进行升温使其融化后再降温至预设的第一温度运行预设的第一时间后获得非晶模型；根据非晶模型计算选定的纳米电流通道材料原子在模型里的形成能、均方位移和径向分布函数；根据形成能、均方位移和径向分布函数筛选适合在绝缘绝热材料中生长聚集的材料。采用本方法筛选的材料制备的纳米电流通道层是含有贯穿该层膜厚的金属纳米晶粒的绝缘绝热层，电流仅通过金属纳米晶粒形成的纳米电流通道在电极层和相变层之间流通；能显著降低相变存储器功耗。
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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
申请人： 华中科技大学
摘要： 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。
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公开(公告)号：CN116952409A
公开(公告)日：2023-10-27
申请号：CN202310928562.1
申请日：2023-07-26
申请人： 华中科技大学
摘要： 本发明提供了一种基于硫系阈值转变器件的温度感知人工神经元系统，属于人工神经形态技术领域，包括：电阻、硫系阈值转变器件和电容；硫系阈值转变器件用于在不同激励下实现高阻态和低阻态之间的切换；其中，基于硫系阈值转变器件的阈值电压随温度升高而减小，进而脉冲信号幅值减小且周期性振荡频率增大的特性，以阈值电压的变化作为响应，感知温度信号；激励输入端用于为电容提供激励，控制电容通过硫系阈值转变器件放电，或者控制电容通过电阻充电。本发明中的温度感知人工神经元系统能够将温度信号转换为脉冲信号，无需额外引入温度传感器，结构紧凑，电路结构简单，漏电流小，功耗低，有利于大规模集成。
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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
申请人： 华中科技大学
摘要： 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。
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公开(公告)号：CN113013330B
公开(公告)日：2023-05-02
申请号：CN202110214818.3
申请日：2021-02-26
申请人： 华中科技大学
IPC分类号： H10N70/20
摘要： 本发明公开了一种基于ZnS·SiO2的双向自限流忆阻器件及其制备方法，属于集成微电子技术领域；双向自限流忆阻器件包括：上电极、功能层和下电极，功能层由ZnS和SiO2复合形成单层复合结构ZnS·SiO2；单层复合结构ZnS·SiO2中ZnS和SiO2的复合比例满足以下要求：ZnS的成分大于或等于SiO2。本发明通过对该忆阻器中功能层进行改进，利用ZnS和SiO2的复合材料作为忆阻器单元的阻变功能层，导电丝会沿着ZnS的晶界生长，从而降低导电丝生长的随机性，起到定向诱导导电丝生长的作用，提高器件的高低阻态稳定性和操作电压的一致性。同时，ZnS和SiO2的复合会产生一个额外的接触电阻，起到外接串联电阻的作用，实现双向自限流。
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公开(公告)号：CN113078262B
公开(公告)日：2023-04-18
申请号：CN202110280030.2
申请日：2021-03-16
申请人： 华中科技大学
IPC分类号： H10N70/20
摘要： 本发明公开一种具有类超晶格材料功能层的忆阻器及其制备方法，属于集成微电子器件技术领域，其包括上电极、功能层和下电极，所述功能层由硫系材料和氧化物材料层叠而成，硫系材料和氧化物材料均为类超晶格材料。其功能层具有多个重复单元，每个单元为一层硫系材料和一层氧化物材料层叠而成，整个功能层中，硫系材料和氧化物材料交替层叠。本发明还提供了以上忆阻器的制备方法。本发明通过对该忆阻器中功能层进行改进，采用基于硫系/氧化物的类超晶格结构，利用硫系材料的晶体特性，金属导电丝沿着晶界生长，降低金属导电丝的随机性，提高忆阻器的电阻一致性。本发明制备方法步骤简单，方便易行。
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公开(公告)号：CN115130346A
公开(公告)日：2022-09-30
申请号：CN202210759289.X
申请日：2022-06-30
IPC分类号： G06F30/23 , G11C13/00 , H01L45/00 , G06F119/08
摘要： 本发明提供一种相变存储器的电热分析方法及系统，包括：将相变存储器的相变层等比例划分为相同体积的多个子区域；确定所述掺杂材料的掺杂比例，并按照掺杂比例计算掺杂材料所占的子区域数量；根据所计算的子区域数量随机选取相应数量的子区域填充掺杂材料，剩余子区域填充相变材料；确定掺杂材料、相变材料、上电极、下电极以及绝缘绝热层的电热参数；确定相变存储器的边界条件和电流参数；边界条件为热边界条件，电流参数为RESET/SET电流脉冲；结合上述电热参数、电流参数以及边界条件对所述相变存储器进行热仿真分析，确定相变存储器接收RESET/SET电流脉冲后其内部的温度场分布情况，以进一步分析相变存储器内部的相变区域和RESET/SET功耗。
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公开(公告)号：CN112701221B
公开(公告)日：2022-09-13
申请号：CN202011565602.3
申请日：2020-12-25
申请人： 华中科技大学
IPC分类号： H01L45/00
摘要： 本发明公开了一种基于纳米电流通道的相变存储器，使用的纳米电流通道层结构用以限制电流的路径，使得电流在流经该层时从高电导率纳米晶粒进入相变层，电流被限制在纳米电流通道中，该纳米级导电通道大大减小了相变层与电极层之间的接触面积，并极大地提高了局部接触部位的电流密度，提高了电流在相变层中的产热效率。同时，低电导率低热导率的绝缘绝热材料阻止了相变层中的热量向电极层散失，提高了相变层的电热利用效率。与采用更先进制程制作的尽可能小的相变单元相比，本发明能够突破工艺限制，进一步缩小电极与相变材料的有效接触面积，工艺简单，使得相变存储器能够轻松实现操作功耗降低。
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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
申请人： 华中科技大学
IPC分类号： H01L45/00
摘要： 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。
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