找到了缺失的应用程序:稳健设计
忆阻器的技术和新用途摘要电阻存储器,也称为忆阻器,是一种
传统基于电荷的CMOS的新兴潜在继任者
记忆。忆阻器最近也被提议作为
有前途的候选几个额外的应用,例如
作为逻辑设计、传感、非易失性存储、神经形态
计算、物理不可控制函数(PUF)、内容可寻址存储器(CAM)和可重新配置计算。在里面
本文探讨了基于忆阻器技术实现的三种独特应用,特别是从
传感、逻辑、内存计算及其应用前景
解决方案。我们综述了太阳能电池健康监测和诊断,
描述建议的解决方案,并在
忆阻气体传感和内存计算。对于
气体传感器应用,以确定数量
一种基于
可接受的灵敏度变化和最小灵敏度
提供了保证金。这些“开箱即用”的新兴想法
用于忆阻器件在增强鲁棒性方面的应用
同时,如何满足稳健设计的要求
正在实现设备的非常规使用。为此
论文考虑了这种相互作用的一些例子。
索引术语忆阻器、逻辑设计、电阻RAM、气体
传感器
I.简介
忆阻器(记忆电阻器的组合)
最初由Leon Chua在1971年[1]基于
电路理论中的对称性考虑
通量<I>和电荷q。2009年,第一个物理实现
基于忆阻器的Ti02已经由
惠普的研究人员[2]。第一个制造的忆阻器件
主要由Ti02组成,分为两部分
区域:一个包含没有任何掺杂的Ti02的区域称为
“未掺杂区域”,另一个包含O!空缺
称为“掺杂区”。掺杂区的宽度为
w(被视为“状态变量”,作为其值
确定器件逻辑状态)并且具有低电阻。
相反,未掺杂区域具有高电阻。
因此,该装置的总电阻为
这两个电阻器的组合。当掺杂
区域宽度w达到器件的全长D
忆阻器将具有最低的电阻RoN和该状态
被称为国家I[2]。另一方面,未掺杂区域
具有D的将导致最高电阻RoFF
这意味着忆阻器处于状态0。图1显示了1-V特性的忆阻器。由此可见
状态ON具有低电阻状态(高斜率)和状态OFF
具有高阻力状态(低斜率)。电压“VSET”和
“VRESET”是开关忆阻器的阈值电压
分别处于“ON”和“OFF”状态。例如,如果
忆阻器被初始化为状态“OFF”,电压“VSET”
可以将其切换到状态“ON”,如果忆阻器处于“ON”状态,
电压“VRESET”可以将其变为“OFF”状态。设备
也可以处于其他可能的状态,即介于
“ON”和“OFF”基于通过的电流量
尽管人们对
惠普模型与蔡的实际联系[3]
尽管如此,忆阻器(以及一般的电阻器件
例如电阻式RAM)正在引起越来越多的兴趣
在研究界和一些应用
已提出。显然是第一个直接的应用程序
忆阻器是使它们成为新的非易失性存储器器件的基础[2][4][5]。也属于神经形态
计算被认为是
可以利用电阻来实现可编程
人工神经网络中的突触权重[6]。
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图1:Memristor的I-V特性
然而,忆阻器尚未探索出改变的潜力
其他几个应用程序的范例。近期作品
作者展示了如何嵌入忆阻器
在太阳能电池阵列[7]中,它还可以用于
memroy[8]中的感应,最后在新的情况下
记忆中的逻辑范式[9]。
本文是对所进行的研究的总结
主要涉及三个应用领域
笔记
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