研究透视：Science-二维铁电材料-同构晶体管存储器架构​，用于神经形态硬件集成系统

二维材料，可以作为沟道的铁电存储器、铁电双极性结型晶体管、铁电隧穿器件证明了优异的性能，如高开关比、高操作速率、低功耗、非易失等特性。得益于高效的栅极调控能力，二维材料在新型神经元器件中作为存储器（MO）大受关注。今日，华中科技大学叶镭、上海技物所胡伟达在Science上发文，报道了一种基于二维材料铁电临近耦合机制的BJT架构，用于实现同构ASP-MO集成系统。该工作设计了，无缝排列的周期极化LiNbO3(LNO)畴形成的类光栅结构，利用跨越三个FE畴的WSe2沟道，作为最基础的器件单元。基于运算放大器(OPAMP)的ASP，具有可编码权重的存储器件与OPAMP串联。基于ASP-MO结构设计了2T2R配置的三元寻址存储器(TCAM)，其高阻状态(HRS)与低阻状态(LRS)之间的比值达898.4。

图1. 基本器件及其工作机制。

图2. 基于运算放大器（OPAMP）的模拟信号运算（ASP）。

图3. 用于二进制分类的ASP-MO集成系统。

图4. 基于同构晶体管-存储器架构的2T2R三元内容寻址存储器(TCAM)单元。

文献链接：https://science.sciencemag.org/content/early/2021/08/18/science.abg3161

DOI：10.1126/science.abg3161

原文链接：https://mp.weixin.qq.com/s/Zr9ci31sq0c7BOC0ul38uw

本文节选自“研之成理”，略有删减。