Создание электронного запоминающего устройства, подобного по свойствам синапсу мозга

Abstract

The paper is devoted to research in the field of solid-state neuromorphic electronics. The requirements for stability and reproducibility of the characteristics of solid-state analogues of synapses - memristors and meeting these requirements devices fabrication methods are discussed. The experiment of obtaining multilayer thin-film electronic device based on mixed metal oxide Al:TiO 2 and its results are described. The current-voltage curves of the obtained solid element are presented and significant non-linearity of these CVCs is noted. Time-dependent effects in memristor switching process are described. The organic synapse properties reproduced in solid element and possibility of the fabricated device usage as a summing element of an artificial neuron are described.

Статья посвящена исследованию в области твердотельной нейроморфной электроники. Затронуты требования к стабильности и воспроизводимости характеристик твердотельных аналогов синапсов-мемристоров и способы получения устройств, соответствующих этим требованиям. Описываются результаты эксперимента по получению тонкопленочного электронного устройства на основе смешанного оксида металлов Al:TiO 2. Представлены вольт-амперные характеристики твердотельного элемента и отмечена существенная нелинейность этих характеристик. Описаны зависящие от времени эффекты в процессах переключения мемристора. Указаны свойства живых синапсов, воспроизведенные в твердотельном элементе, и возможность использования полученного мемристора, как суммирующего элемента искусственного нейрона.