2022
DOI: 10.7498/aps.71.20212323
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Flexible memristive spiking neuron for neuromorphic sensing and computing

Abstract: Inspired by the working modes of the human brain, the spiking neuron, as the basic computing unit, plays an important role in artificial perception and neuromorphic computing systems. However, the neuron circuit based on complementary metal-oxide-semiconductor technology has a complex structure, high power consumption, and limited flexibility. These features are not conducive to the large-scale integration and the application of flexible sensing systems compatible with the human body. The flexible memristor pr… Show more

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“…第一作者.E-mail: li_wei1998@163.com 1 引 言 随着大数据时代的到来和人工智能、云计算、生物电子等技术的发展,研发 高密度、快速的数据存储设备迫在眉睫 [1] 。然而,基于互补金属氧化物半导体 (CMOS) 工艺微电子制造技术的传统存储技术逐渐接近摩尔定律的极限,缩小尺 寸的技术复杂性和成本越来越高 [2,3] 。电阻式随机存取存储器 (Resistive Random Access Memory,RRAM),特别是三明治结构的 RRAM,由于具有结构简单、易 于 3D 集成、材料选择范围广、高耐久性和低功耗等优点,成为下一代信息存储 技术的有力候选者,受到学术界和产业界的广泛关注 [4][5][6][7][8][9][10] 。三明治结构的 RRAM 由上、下两个电极和夹在两电极之间的活性层构成,两个电极和活性层在电刺激 下发生相互作用从而在高阻态 (High Resistance State,HRS) 和低阻态 (Low Resistance State,LRS) 之间切换,实现数据"0"和"1"的存储。 近年来, 有机材料作为活性层的有机阻变存储器 (Organic Resistive Switching Memory,ORSM) 由于可溶液法大面积制备、可实现柔性、开关速度快、生物兼 容,并且可通过简单的分子设计调节性能等优点被广泛研究 [11][12][13][14][15][16] 。特别是基于分 子水平的给体-受体 (Donor-Acceptor, D-A) 本体异质结结构可以在电刺激下发生 电荷转移相互作用,已被广泛应用于 ORSM 的活性层 [17][18][19][20][21]…”
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“…第一作者.E-mail: li_wei1998@163.com 1 引 言 随着大数据时代的到来和人工智能、云计算、生物电子等技术的发展,研发 高密度、快速的数据存储设备迫在眉睫 [1] 。然而,基于互补金属氧化物半导体 (CMOS) 工艺微电子制造技术的传统存储技术逐渐接近摩尔定律的极限,缩小尺 寸的技术复杂性和成本越来越高 [2,3] 。电阻式随机存取存储器 (Resistive Random Access Memory,RRAM),特别是三明治结构的 RRAM,由于具有结构简单、易 于 3D 集成、材料选择范围广、高耐久性和低功耗等优点,成为下一代信息存储 技术的有力候选者,受到学术界和产业界的广泛关注 [4][5][6][7][8][9][10] 。三明治结构的 RRAM 由上、下两个电极和夹在两电极之间的活性层构成,两个电极和活性层在电刺激 下发生相互作用从而在高阻态 (High Resistance State,HRS) 和低阻态 (Low Resistance State,LRS) 之间切换,实现数据"0"和"1"的存储。 近年来, 有机材料作为活性层的有机阻变存储器 (Organic Resistive Switching Memory,ORSM) 由于可溶液法大面积制备、可实现柔性、开关速度快、生物兼 容,并且可通过简单的分子设计调节性能等优点被广泛研究 [11][12][13][14][15][16] 。特别是基于分 子水平的给体-受体 (Donor-Acceptor, D-A) 本体异质结结构可以在电刺激下发生 电荷转移相互作用,已被广泛应用于 ORSM 的活性层 [17][18][19][20][21]…”
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