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铁电量子隧道结亚纳秒超快忆阻器的研究
中国科学技术大学李晓光团队在前期研究基础上，基于铁电隧道结量子隧穿效应，实现了具有亚纳秒信息写入速度的超快原型存储器，并可用于构建存算一体人工神经网络，该成果在线发表《自然通讯》杂志上。研究人员制备了高质量Ag/BaTiO3/Nb:SrTiO3铁电隧道结，其中铁电势垒层厚为6个单胞（约2.4nm）。基于隧道结能带的设计，以及其对阻变速度、开关比、操作电压的调控，该原型存储器信息写入速度快至600ps（注：机械硬盘的速度约为1ms, 固态硬盘的约为1-10ms）、开关比达2个数量级，且其600ps的阻变速度在85℃时依然稳定（工业测试标准）；写入电流密度4×103A/cm2，比目前其他新型存储器低约3个量级；一个存储单元具有32个非易失阻态；写入的信息预计可在室温稳定保持约100年；可重复擦写次数达108-109次，远超商用闪存寿命（约105次）。即使在极端高温（225℃）环境下仍能进行信息的写入，可实现高温紧急情况备用。
中国科学技术大学
2021-04-10
一种基于忆阻器的超宽带脉冲信号产生装置
本发明公开了一种基于忆阻器的超宽带脉冲信号产生装置，包 括忆阻器控制电路、方波振荡电路、超宽带脉冲产生电路和倍压电路； 方波振荡电路的输入端连接忆阻器控制电路，倍压电路的输入端连接 至方波振荡电路的第一输出端，脉冲产生电路的第一输入端连接至倍 压电路的输出端，第二输入端连接至方波振荡电路的第二输出端。忆 阻器控制电路包括三极管，方波振荡电路包括 TTL 门电路、忆阻器、 射极放大电路，超宽带脉冲产生电路包括反相器、R
华中科技大学
2021-04-14
基于忆阻器的多值存储单元、读写电路及其操作方法
本发明公开了一种基于忆阻器的多值存储单元、读写电路及其·717·操作方法；所述基于忆阻的多值存储单元是利用忆阻器的阻变特性，由多个忆阻器以特殊的连接方式构成。这种连接方式组成的多值存储单元继承了忆阻器，体积小，功耗低，可拓展性强的优点。相较于传统忆阻器存储结构，所述多值存储结构提供了更大的存储空间，为存储器设计提供了一种新的思路。所述多值存储单元的读写电路包括存储单元、控制开关以及电压比较电路。所述读写
华中科技大学
2021-04-14
一种基于忆阻器的图像识别系统及方法
本发明公开了一种基于忆阻器的图像识别系统及方法。所述系 统包括图像信号提取模块、多个基于忆阻器的神经网络模块和识别模 块；所述识别模块其输入端与多个神经网络模块的输出端相连；每个 神经网络模块的输出端与识别模块的输入端相连，其输入端与信号提 取模块的输出端相连。所述方法包括以下步骤：（1）获取待识别灰度 图像的特征向量并输入各神经网络模型；（2）各神经网络模型根据其 图像模型对所述特征向量分别进行打分并进行识别；（3
华中科技大学
2021-04-14
一种基于忆阻器实现多层识别的电路及其控制方法
本发明公开了一种基于忆阻器实现多层识别的电路及其控制方 法，来模拟生物大脑的多状态(认知、熟悉、陌生)认知能力。通过分别 调节第二输入端与第一输入端信号脉冲的匹配数目和第二输入端信号 脉冲幅值来实现多层次脉冲识别。第一输入端输入信号代表已存储在 生物大脑中的样本信号，第二输入端输入信号代表生物大脑接收到外 界环境的刺激信号，这种识别方法的原理是通过控制大脑存储的样本 信号和外界环境的刺激信号相互匹配，来调控大脑对于外
华中科技大学
2021-04-14
一种基于忆阻器的通用编程模块及其操作方法
本发明公开了一种基于忆阻器的通用编程模块及其操作方法， 可编程模块包括阻变元件、电阻 R1、第一 N 型 MOS 管、第一 P 型 MOS 管、第二 N 型 MOS 管和第二 P 型 MOS 管；第一 N 型 MOS 管 的漏极和第一 P 型 MOS 管的漏极均连接至阻变元件的一端，第一 N 型 MOS 管的源极和第一 P 型 MOS 管的源极连接后与电阻 R1 的一端 连接，第一 N 型 MOS 管的栅极与第一 P 型 MOS
华中科技大学
2021-04-14
一种基于忆阻的非易失性 D 触发器电路
本发明公开了一种基于忆阻器的非易失 D 触发器电路；包括忆阻器 ME、定值电阻 R、第一 MOS 管、第二 MOS 管、第三 MOS 管、第一反相器 N1、第二反相器 N2 和第三反相器 N3 以及将忆阻器与定值电阻串联构成的分压电路模块。主要是利用了忆阻的非易失和阻值随流经本身的电荷大小改变的特性，实现了触发器的锁存以及触发功能。本发明所构建 D 触发器不仅具有传统触发器的功能，而且具备响应速度快以及非易失性的特点
华中科技大学
2021-04-14
基于忆阻的非易失性存储器、读写擦除操作方法及测试电路
本发明提供了一种基于忆阻的非易失性存储器及其读、写、擦除操作方法以及测试电路；基于忆阻的非易失性存储器电路包括忆阻存储单元、选址开关、控制开关以及分压电路。本电路的设计通过行列地址信号对忆阻存储单元进行选址，通过外加脉冲信号对读、写、擦除操作进行选择，并提供了基于忆阻的非易失性存储器的功能测试电路验证此电路结构的有效性。同时，在此电路结构的基础上，利用忆阻的非易失性原理，探讨了对此基于忆阻的非易失性存储器电路的
华中科技大学
2021-04-14
一种基于忆阻器件的神经元电路
本发明公开了一种基于忆阻器件的神经元电路，本发明中，突 触阵列的忆阻器选用部分易失性双极性电阻转变器件，表达神经元膜 电位的忆阻器选用易失性电阻转变器件，构建神经元电路，并具有突 触基本单元。该神经元电路能够实现生物神经元中的整合放电功能， 表达出局部分级电位，突触具有部分易失性，可以表达活动时序相关 的可塑性，与生物学上神经元与突触在信息存储、传递与处理方面有 极大相似性。本发明可以为硬件模拟大脑神经网络结构提供基
华中科技大学
2021-04-14
一种基于忆阻器的带宽可调的滤波电路及其操作方法
本发明公开了一种基于忆阻器的带宽可调的低通滤波电路及其 操作方法，该电路由包含忆阻器的一阶有源低通滤波电路以及忆阻器 的编程电路构成。本发明利用忆阻器的阈值电压特性，将忆阻器的工 作模式划分为模拟工作模式和编程工作模式，通过改变忆阻器的阻值 改变滤波电路的带宽。编程电路由忆阻器、四个 NMOS 管以及四个 PMOS 管构成，一阶有源滤波电路则由忆阻器、电容以及运算放大器 构成。本发明还公开了一种基于忆阻器的带宽可调的
华中科技大学
2021-04-14