Please use this identifier to cite or link to this item: https://elib.utmn.ru/jspui/handle/ru-tsu/3307
Full metadata record
DC FieldValueLanguage
dc.contributor.authorPisarev, A. D.en
dc.contributor.authorBusygin, A. N.en
dc.contributor.authorBobylev, A. N.en
dc.contributor.authorEbrahim, A. H.en
dc.contributor.authorGubin, A. A.en
dc.contributor.authorUdovichenko, S. Yu.en
dc.contributor.authorПисарев, А. Д.ru
dc.contributor.authorБусыгин, А. Н.ru
dc.contributor.authorБобылев, А. Н.ru
dc.contributor.authorИбрагим, А. Х.ru
dc.contributor.authorГубин, А. А.ru
dc.contributor.authorУдовиченко, С. Ю.ru
dc.date.accessioned2020-05-19T07:02:01Z-
dc.date.available2020-05-19T07:02:01Z-
dc.date.issued2019
dc.identifier.citationВыбор материалов и нанотехнология изготовления комбинированного мемристорного-диодного кроссбара – основы аппаратной реализации нейропроцессора / А. Д. Писарев [и др.] // Вестник Тюменского государственного университета. Серия: Физико-математическое моделирование. Нефть, газ, энергетика / главный редактор А. Б. Шабаров. – Тюмень : Издательство Тюменского государственного университета, 2019. – Т. 5. – № 4(20). – С. 200-219.ru
dc.identifier.issn2411-7978
dc.identifier.issn2500-3526
dc.identifier.urihttps://elib.utmn.ru/jspui/handle/ru-tsu/3307-
dc.identifier.urihttps://elib.utmn.ru/jspui/handle/ru-tsu/3307
dc.description.abstractTo examine the operation of the memory and logic matrices of the neuroprocessor, it is necessary to produce a laboratory composite memristor-diode crossbar, which is the basis of these matrices. For this purpose, the authors of this article have chosen materials and fabrication nanotechnology of Zener diode semiconductor layers and a memristor layer that provide optimal characteristics of the diode and memristors. This article showsthat magnetron-sputtering method is optimal for fabrication of both diodes and memristors.Thus, all of composite memristor-diode crossbar layers, including conducting paths, can be fabricated in single technological module. ZnOx was chosen asthe n-type semiconductor, the carrier concentration in which is controlled by changing the stoichiometry of the compound during reactive magnetron sputtering. The second p-type layer of the diode was obtained by magnetron sputtering of a silicon target doped with boron. The results show that for the p-Si/ZnOx heterojunction, there is an optimal molar fraction of zinc, which providesthe best characteristics of the diode, and an increase in the doping level of the p-Si layer leadsto an increase in the nonlinearity of the current-voltage characteristic and a decrease in the voltage of the reversible breakdown. The greatest stability of electrical parameters – switching voltages and resistances in highconductive and low-conductive states – was achieved in a memristor with doped titanium oxide W/Ti0,93Al0,07Oy /TiN, which is due not only to the choice of mixed oxide, but also to the choice of its fabrication technology. The measured current-voltage characteristics of separate cells prove the operability of fabricated memristor-diode crossbar. The authors show that the high resistance of the closed diode leads to the almost complete disappearance of the reverse branch of the memristor current – voltage characteristic, since the small resistance of the memristor is lost against the background high resistance of the diode. The developed unified nanotechnology for fabricating a combined memristor-diode crossbar allows the production of ultra-large memory and logic matrices of a neuroprocessor based on one technological module with reactive magnetron sputtering.en
dc.description.abstractДля исследования работы запоминающей и логической матриц нейропроцессора необходимо изготовить лабораторный комбинированный мемристорно-диодный кроссбар, который является основой этих матриц. С этой целью выбраны материалы и нанотехнология изготовления полупроводниковых слоев диода Зенера и мемристорного слоя, обеспечивающие оптимальные характеристики диода и мемристоров. Показано, что метод магнетронного распыления является оптимальным как для изготовления диодов, так и для мемристоров. Таким образом, все слои комбинированного мемристорно-диодного кроссбара, включая проводящие дорожки, могут быть изготовлены в одном технологическом модуле. В качестве полупроводника n-типа выбран ZnOx, концентрация носителей в котором регулируется за счет изменения стехиометрии соединения при реактивном магнетронном распылении. Второй слой диода p-типа получен магнетронным распылением легированной бором кремниевой мишени. Показано, что для гетероперехода p-Si/ZnOx существует оптимальная мольная доля цинка, которая обеспечивает наилучшие характеристики диода, а увеличение уровня легирования слоя p-Si приводит к росту нелинейности вольт-амперной характеристики и уменьшению напряжения обратимого пробоя. Наибольшая стабильность электрических параметров – напряжения переключения и сопротивлений в открытом и закрытом состоянии – достигнута в мемристоре с легированным оксидом титана W/Ti0,93Al0,07Oy /TiN, что обусловлено не только выбором смешанного оксида, но и выбором технологии его изготовления. Измеренные вольт-амперные характеристики отдельных ячеек свидетельствуют о работоспособности изготовленного мемристорно-диодного кроссбара. Показано, что большое сопротивление закрытого диода приводит к практически полному исчезновению обратной ветви вольт-амперной характеристики мемристора в ячейке кроссбара, поскольку небольшое сопротивление мемристора теряется на фоне большого сопротивления диода. Разработанная унифицированная нанотехнология изготовления комбинированного мемристорно-диодного кроссбара позволяет производить сверхбольшие запоминающую и логическую матрицы нейропроцессора на основе одного технологического модуля с реактивным магнетронным распылением.ru
dc.format.mimetypeapplication/pdfen
dc.language.isoruen
dc.publisherИздательство Тюменского государственного университетаru
dc.relation.ispartofВестник Тюменского государственного университета. Серия: Физико-математическое моделирование. Нефть, газ, энергетика. – 2019. – Т. 5, № 4(20)ru
dc.subjectheterojunctionen
dc.subjectZener diodeen
dc.subjectmixed oxide of transition metalsen
dc.subjectreactive magnetron sputtering of two cathodesen
dc.subjectcomposite memristor-diode crossbaren
dc.subjectnanotechnologyen
dc.subjectгетеропереходru
dc.subjectдиод Зенераru
dc.subjectмемристорru
dc.subjectсмешанный оксид переходных металловru
dc.subjectреактивное магнетронное распыление двух мишенейru
dc.subjectкомбинированный мемристорнодиодный кроссбарru
dc.subjectнанотехнологияru
dc.titleВыбор материалов и нанотехнология изготовления комбинированного мемристорного-диодного кроссбара – основы аппаратной реализации нейропроцессораru
dc.title.alternativeMaterials selection and fabrication nanotechnology of the composite memristor-diode crossbar – the basis of neuroprocessor hardware implementationen
dc.typeArticleen
dc.typeinfo:eu-repo/semantics/publishedVersionen
dc.typeinfo:eu-repo/semantics/articleen
local.description.firstpage200
local.description.lastpage219
local.issue4(20)
local.volume5
local.identifier.uuid1bc13f4b-e4d1-4fb6-b285-1574b225c5eb-
local.identifier.handleru-tsu/3307-
dc.identifier.doi10.21684/2411-7978-2019-5-4-200-219
Appears in Collections:Вестник ТюмГУ: Физико-математическое моделирование. Нефть, газ, энергетика

Files in This Item:
File SizeFormat 
200_219.pdf3.8 MBAdobe PDFView/Open


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.