[發明專利]一種實現憶阻突觸器件多樣化STDP的方法及系統有效
| 申請號： | 201911403919.4 | 申請日： | 2019-12-30 |
| 公開（公告）號： | CN111129297B | 公開（公告）日： | 2022-04-19 |
| 發明（設計）人： | 劉力鋒;李睿意;丁向向;馮玉林;黃鵬;康晉鋒;張興 | 申請（專利權）人： | 北京大學 |
| 主分類號： | H01L45/00 | 分類號： | H01L45/00;H01L21/67 |
| 代理公司： | 北京路浩知識產權代理有限公司 11002 | 代理人： | 陳玉婷 |
| 地址： | 100871*** | 國省代碼： | 北京;11 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 實現 突觸 器件 多樣化 stdp 方法 系統 | ||
1.一種實現憶阻突觸器件多樣化STDP的方法，其特征在于，包括：
對憶阻突觸器件進行權重調制，獲取所述憶阻突觸器件在穩定阻態下的穩態阻值范圍和脈沖激勵閾值范圍；
基于所述穩態阻值范圍和所述脈沖激勵閾值范圍，設計所述憶阻突觸器件的脈沖對波形；
根據所述脈沖對波形獲取相應的脈沖對；
利用所述脈沖對作用于所述憶阻突觸器件，以實現所述憶阻突觸器件的多樣化STDP；
所述對憶阻突觸器件進行權重調制，獲取所述憶阻突觸器件在穩定阻態下的穩態阻值范圍和脈沖激勵閾值范圍，包括：
對所述憶阻突觸器件的前后突觸分別施加不同的調制脈沖，所述不同的調制脈沖為脈沖幅值不同的調制脈沖，并根據所述調制脈沖對前后突觸權重的增強及抑制效果，確定所述憶阻突觸器件在穩定阻態時的穩態阻值范圍和脈沖激勵閾值范圍；
所述基于所述穩態阻值范圍和所述脈沖激勵閾值范圍，設計所述憶阻突觸器件的脈沖對波形，包括：
基于所述穩態阻值范圍和所述脈沖激勵閾值范圍，獲取所述憶阻突觸器件處于穩定阻態時，電阻與脈沖幅值的關系；
根據所述電阻與脈沖幅值的關系，確定所述憶阻突觸器件處于穩定阻態時，電導改變量與脈沖幅值的關系；
結合多樣化STDP標準曲線，擬合獲取前后突觸權重的改變量與前后神經元激勵時序的關系；
根據所述電導改變量與脈沖幅值的關系和所述前后突觸權重的改變量與前后神經元激勵時序的關系，確定脈沖幅值與時間間隔的關系；
根據所述脈沖幅值與時間間隔的關系，獲取所述憶阻突觸器件的脈沖對波形；
所述脈沖對波形中任一單獨脈沖的幅值位于所述激勵閾值范圍內，且任一脈沖對的疊加脈寬位于所述激勵閾值范圍外。
2.根據權利要求1所述的實現憶阻突觸器件多樣化STDP的方法，其特征在于，所述憶阻突觸器件的脈沖對波形，包括非對稱型Hebbian波形、非對稱型反Hebbian波形、對稱型Hebbian波形以及對稱型反Hebbian波形。
3.根據權利要求2所述的實現憶阻突觸器件多樣化STDP的方法，其特征在于，所述非對稱型Hebbian波形、非對稱型反Hebbian波形為三角波與方波的組合波形；所述對稱型Hebbian波形、對稱型反Hebbian波形為突觸前端方波與突觸后端三角波的組合波形。
4.根據權利要求2所述的實現憶阻突觸器件多樣化STDP的方法，其特征在于，所述根據所述脈沖對波形獲取相應的脈沖對，包括：
根據所述脈沖對波形獲取施加于所述憶阻突觸器件的前后脈沖的疊加幅值與時間間隔的關系；
根據所述疊加幅值與時間間隔的關系，確定每個所述脈沖對。
5.根據權利要求1所述的實現憶阻突觸器件多樣化STDP的方法，其特征在于，在所述對憶阻突觸器件進行權重調制之前，還包括選擇合適的憶阻突觸器件；所述憶阻突觸器件為TiN/HfO2/Al2O3/Pt氧化物憶阻突觸器件。
6.根據權利要求1所述的實現憶阻突觸器件多樣化STDP的方法，其特征在于，所述憶阻突觸器件包括采用ALD工藝制備的Al2O3/HfO2阻變層。
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