[發明專利]一種憶阻器的Simulink模型建立方法

在審

• 申請號: 201710447945.1
• 申請日: 2017-06-14
• 公開（公告）號: CN107273610A
• 公開（公告）日: 2017-10-20
• 發明（設計）人: 盧智偉;董華鋒;吳福根
• 申請（專利權）人: 廣東工業大學
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司11227
• 代理人: 羅滿

技術領域

本發明涉及電子信息科學技術領域，特別是涉及一種憶阻器的Simulink模型建立方法。

背景技術

隨著科學技術的發展，憶阻器已然成為電子信息科學技術領域前沿、革命性的方向。

惠普憶阻器包括摻雜區和非摻雜區，其中，摻雜區域摻雜有帶正電的氧空位，其由于二氧化鈦缺失部分氧原子，從而表現得像半導體一樣，使得缺氧二氧化鈦與氧空位混合的部分更有利于電流的通過；非摻雜區是純凈的二氧化鈦，使其呈現為高阻特性，可以將其看作是一個絕緣體。憶阻器的總電阻M(t)是摻雜區域阻抗和非摻雜區域阻抗之和。而憶阻器的總電阻可以通過外加電壓，基于摻雜區和非摻雜區之間邊界的移動速度，以及摻雜層的阻值、薄膜厚度和流過憶阻器的電流等因素來計算得出。

但是，當外加電場時，現有技術的憶阻器的摻雜區電阻率和非摻雜區電阻率在邊界遷移時候均為定值，然而這只是理想狀態下的憶阻器模型。在現實中，施加外加電場的時，憶阻器的邊界會遷移，即氧空位濃度會隨外加電場變化而變化，載流子濃度發生變化，使得摻雜區域的電阻率發生變化，也即摻雜區電阻率不是固定不變?；诓毁N合實際的憶阻器模型建立Simulink模型，必然會導致所建立的Simulink模型不準確。

發明內容

本發明的目的是提供一種憶阻器的Simulink模型建立方法，以解決現有憶阻器模型不貼合實際導致所建立的Simulink模型準確率較低的問題。

為解決上述技術問題，本發明提供一種憶阻器的Simulink模型建立方法，該方法包括：

根據憶阻器的氧空位預設初始濃度，以及摻雜區的氧空位實時濃度與施加電壓的關系，建立所述摻雜區的氧空位實時濃度模型；

基于P型半導體電阻率定義，根據所述氧空位實時濃度模型，計算出所述摻雜區的實時電阻率；

根據所述實時電阻率、非摻雜區電阻率以及所述憶阻器的參數，分別計算出摻雜區實時電阻和非摻雜區實時電阻；

根據所述摻雜區實時電阻和所述非摻雜區實時電阻，建立所述憶阻器的億阻值模型；

基于所述億阻值模型，建立simulink模型。

可選地，所述氧空位實時濃度模型具體為其中，n₀為所述氧空位預設初始濃度，U(t)為所述施加電壓。

可選地，所述基于P型半導體電阻率定義，根據所述氧空位實時濃度模型，計算出所述摻雜區的實時電阻率包括：

將所述憶阻器作為P型半導體，根據所述氧空位實時濃度模型計算出所述摻雜區的所述實時電阻率；

其中，所述實時電阻率為q為電子電荷，u為離子遷移率。

可選地，所述根據所述實時電阻率、非摻雜區電阻率以及所述憶阻器的參數，分別計算出摻雜區實時電阻和非摻雜區實時電阻包括：

獲取所述憶阻器的總長度參數、摻雜區長度參數和所述非摻雜區電阻率；

根據所述實時電阻率、所述總長度參數以及所述摻雜區長度參數，計算出所述摻雜區實時電阻；

根據所述非摻雜區電阻率、所述總長度參數以及所述摻雜區長度參數，計算出所述非摻雜區實時電阻；

其中，所述摻雜區實時電阻為w(t)為所述摻雜區長度隨時間變化關系，s為所述憶阻器的橫截面積；所述非摻雜區實時電阻為D為所述總長度參數，p_非摻雜為所述非摻雜區電阻率。

可選地，所述根據所述摻雜區實時電阻和所述非摻雜區實時電阻，建立所述憶阻器的億阻值模型包括：

將所述摻雜區實時電阻和所述非摻雜區實時電阻相加，得出所述億阻值模型；

其中，所述億阻值模型為

可選地，所述基于所述億阻值模型，建立simulink模型包括：

基于所述憶阻器模型，利用simulink中的比例增益運算、乘法器、加分器以及積分器，搭建所述simulink模型。

可選地，在所述基于所述億阻值模型，建立simulink模型之后還包括：

獲取多個預設輸入信號；

基于所述simulink模型，依次輸出多個所述預設輸入信號的電流電壓曲線。