忆阻器、汉明距离计算方法及存算一体集成应用技术

本发明专利技术提供了一种忆阻器，包括晶体管和阻变存储器，所述晶体管的漏极与所述阻变存储器的底电极相连；所述阻变存储器包括：由下至上的底电极、阻变材料层、电流限制层和顶电极，其中电流限制层通过减小浪涌电流以及优化热量分布，稳定低阻的波动性，从而提高汉明距离计算精度。算精度。算精度。

【技术实现步骤摘要】
忆阻器、汉明距离计算方法及存算一体集成应用


[0001]本专利技术涉及存储器
，尤其涉及一种忆阻器、汉明距离计算方法及存算一体集成应用。

技术介绍

[0002]汉明权重定义为二进制字符串中非零字符的数目，汉明距离定义为两个等长二进制字符串之间，对应位置的不同字符的个数，其在图像识别、信息编码以及信息安全加密领域有着广泛的应用。而在数据处理需求量日益加大，处理速度要求日益提高的信息化时代中，传统“冯诺依曼”架构的计算系统，日益受到内存与处理器速度差距导致的“内存墙”问题，限制数据处理速度与带宽的进一步提升。而基于非易失存储器设计的存算一体架构有利于突破内存墙限制，提升信息处理能力。
[0003]目前阻变存储器因具有快速、非易失、器件结构简单、可微缩性、三维集成潜力、低功耗等特性，在新型存储器及存算一体等应用方面具有广阔的前景。随着边缘计算需求的增加，小尺寸、快速且低功耗的阻变忆阻器件相比于传统的静态随机存储器以及闪存，具有更加巨大的潜力。但在过去的研究中，基于阻变存储器的忆阻器在速度与功耗性能方面仍需大幅提升，与实际应用的结合也亟需本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种忆阻器，其特征在于，包括晶体管和阻变存储器，所述晶体管的漏极与所述阻变存储器的底电极相连；所述阻变存储器包括：由下至上的底电极、阻变材料层、电流限制层和顶电极，其中电流限制层通过减小浪涌电流以及优化热量分布，稳定低阻的波动性，从而提高汉明距离计算精度。2.根据权利要求1所述的忆阻器，其特征在于，所述顶电极和所述底电极由TiN、Ti、Pt、Ag、Au、Pd、Ru、W之一或以上金属的任意合金构成，所述阻变材料层由HfO
X
、TaO
x
、TiO
x
、ZrO2、Al2O3、NiO、ZnO、Ta2O5中的一种构成；所述电流限制层由SiO
x
、Al2O3、TiO
x
、TaO
x
、Ta2O5中的一种构成。3.根据权利要求1所述的忆阻器，其特征在于，所述忆阻器还包括：字线、位线和源极线；所述字线连接所述晶体管的栅极，控制所述晶体管的导通与关断，所述位线和所述源极线，分别连接所述阻变存储器的顶电极和所述晶体管的源极，进而控制存储单元的写入、运算与读取。4.根据权利要求3所述的忆阻器，其特征在于，所述晶体管开启，所述位线接地且源极电压大于擦除电流的阈值电压时，注入脉冲电流从所述底电极注入，实现所述阻变存储器从低阻到高阻的切换；反之，所述源极线接地且位线电压满足编程电流的阈值电压时，注入脉冲电流从所述顶电极注入，实现所述阻变存储器从高阻到低阻的切换。5.根据权利要求1所述的忆阻器，其特征在于，需要施加栅压开启所述晶体管，并在所述顶电极施加初始化激活电压，将所述阻变存储器置为可编程/擦除状态。6.一种使用权利要求1
‑
5任一所述的忆阻器进行的汉明距离计算方法，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：邢国忠，林淮，吴祖恒，牛洁斌，姚志宏，尚大山，李泠，刘明，
申请(专利权)人：中国科学院微电子研究所，
类型：发明
国别省市：