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研究所类脑人工智能器件工作获ICSICT2020最佳学生论文奖

【来源: | 发布日期:2021-02-28 】

第15届IEEE International Conference on Solid-State and Integrated Circuit Technology (ICSICT 2020)于2020年11月3-6日在昆明召开。在本次会议中,研究所博士生陈可欣以纳流体忆阻器件的频率特性研究为主题在Memory Technology分会场做了口头报告,并获得了会议颁发的“Excellent Student Paper Award”。该工作基于研究所之前已发表的纳流体忆阻器件,针对器件的忆阻,频率特性,通过物理建模来对实验测得的忆阻频率特性提出解释。同时获得该奖的还有来自北京大学,成都电子科技大学,清华大学,中科院北京微电子研究所,复旦大学,西安电子科技大学,以及美国休斯敦大学的七名同学。

类脑计算研究已经有20多年的历史,借助脑科学和认知科学的研究成果,并且结合计算机硬件技术和算法研究,模拟神经形态的类脑智脑实现这一领域不断有新的突破。作为一类新型的忆阻器,基于纳米通道的界面型忆阻器结构灵活,成本低廉。通过利用在器件在纳米尺寸中新的传输现象,可以对这类忆阻器的物理性质和操作机理进行分析。纳流体可由柔性材料制备而成,通过对纳米通道中溶液界面的位置的调节,可以实现连续的器件电导调制。在外加的连续扫描电压下,可以观察到忆阻器的特有的磁滞回线。

图1: 器件结构及其忆阻频率特性曲线

在本工作中,对器件的动态忆阻频率特性进行了测量,该类特性也被视为忆阻器的典型特征之一。本文提出了一个包含连续电压变化和表面张力变化的综合物理模型,该模型能够预测界面位置在施加电压下的变化,并能解释在器件中通过实验观察到的电导调制和频率的特性。该模型也可用作设计新的基于纳米通道结构或材料的器件,实现神经形态计算中的更多应用方向。

2: 仿真与测试结果对比

目前,该工作以"Nanochannel-based Interfacial Memristor: Electrokinetic Analysis of the Frequency Characteristic" 为题被Advanced Electronic Materials接收刊发,研究所博士生陈可欣同学为第一作者,由本团队何毓辉教授,缪向水教授和日本大阪大学科学产业研究所的筒井真楠教授合作指导完成。该研究获得了中国科技部国家重点研究发展计划(Grant 2019YFB2205100),国家自然科学基金(Grant No. 61974051)的支持。

文章信息:

1. K. -X. Chen, Y. Zhou, Y. -Y. Fu, Y. -H.He and X. -S. Miao, "Electrokinetic analysis of measured memristive characteristics in nanochannel-based interfacial memristor," 2020 IEEE15th International Conference on Solid-State & Integrated Circuit Technology (ICSICT), Kunming, 2020, pp. 1-3, doi:10.1109/ICSICT49897.2020.9278133.

2. Kexin Chen, Makusu Tsutsui, Fuwei Zhuge,Yue Zhou, Yaoyao Fu, Yuhui He,* and Xiangshui Miao, “Nanochannel-based Interfacial Memristor: Electrokinetic Analysis of the Frequency Characteristic”, Advanced Electronic Materials, DOI: 10.1002/aelm.202000848

 网页链接:

https://ieeexplore.ieee.org/document/9278133/authors#authors