一种适用于神经形态计算的人工突触器件制造技术

本发明专利技术申请公开一种适用于神经形态计算的人工突触器件，该人工突触器件包括：半导体底电极、铁电势垒层和导电顶电极；其中，所述半导体底电极上面设有铁电势垒层，所述铁电势垒层的面外生长方向与铁电自发极化方向不共线；所述铁电势垒层上面设有导电顶电极。通过使铁电势垒层的面外生长方向与铁电自发极化方向不共线，在外加电场的作用下，铁电畴的极化翻转过程更加多样，铁电矫顽场分布更加弥散，从而利于获得更多数目的非易失的电导态，实现更加线性、准确可调的非易失电导态调控，同时器件在读取电压范围内的伏安特性曲线仍能保持良好的线性特征。因而，由上述人工突触器件构建的人工神经网络具有很好的神经形态计算能力。

【技术实现步骤摘要】
一种适用于神经形态计算的人工突触器件
本专利技术涉及存储器以及神经形态计算领域，尤其涉及一种适用于神经形态计算的人工突触器件。
技术介绍
人工智能在图像识别、语音翻译等方面有重要应用。随着人工智能的发展，算法越来越复杂，运算量越来越庞大，对计算机硬件的要求越来越高，而GPU多核并行计算等基于当前计算机架构的运算方式表现出功耗高、效率低等瓶颈问题。为了克服这些问题，人们提出利用忆阻器作为人工突触器件构建人工神经网络。一方面，单个突触器件即可以独立地完成乘法运算，因此，人工神经网络可以直接通过欧姆定律和基尔霍夫定律，将图像等转化成的电压输入信号，处理为特定输出端的电流作为输出结果。另外，人工突触器件集存储和计算功能于一体，减少了数据在处理器和存储器间来回传输耗费的时间和功耗。因此，人工突触器件的构建对提高人工智能运算效率和降低功耗十分关键。为实现精确的神经形态计算，人工突触器件需要满足几个重要性能指标：阻态数目大于100个，电导调控范围大于两个量级，电导调控非线性度小于4、周期随机性小于3％。目前，常用于神经形态计算的人工突触器件主要有基于本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种适用于神经形态计算的人工突触器件，其特征在于，包括：/n半导体底电极、铁电势垒层和导电顶电极；其中，/n所述半导体底电极上面设有铁电势垒层，所述铁电势垒层的厚度为1～5nm，所述铁电势垒层的面外生长方向与铁电自发极化方向不共线；/n所述铁电势垒层上面设有导电顶电极。/n

【技术特征摘要】
1.一种适用于神经形态计算的人工突触器件，其特征在于，包括：
半导体底电极、铁电势垒层和导电顶电极；其中，
所述半导体底电极上面设有铁电势垒层，所述铁电势垒层的厚度为1～5nm，所述铁电势垒层的面外生长方向与铁电自发极化方向不共线；
所述铁电势垒层上面设有导电顶电极。


2.根据权利要求1所述的适用于神经形态计算的人工突触器件，其特征在于，所述半导体底电极采用能在上面外延生长铁电势垒层的半导体电极；
所述铁电势垒层采用以下中的任一项：
A)(111)取向生长的PbZrxTi1-xO3层或(110)取向生长的PbZrxTi1-xO3层，其中x取0～0.52，包括端点值；
B)(111)取向生长的Ba1-xSrxTiO3层或(110)取向生长的Ba1-xSrxTiO3层，其中...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗振，马超，赵乐天，殷月伟，金西，李晓光，
申请(专利权)人：中国科学技术大学，
类型：发明
国别省市：安徽;34