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支持 PZT 的 MoS2 浮栅晶体管:克服玻尔兹曼暴政并实现高精度神经形态计算的超低能耗
Nano Letters ( IF 9.6 ) Pub Date : 2023-11-05 , DOI: 10.1021/acs.nanolett.3c02721
Jing Chen 1, 2 , Ye-Qing Zhu 3 , Xue-Chun Zhao 3 , Zheng-Hua Wang 1 , Kai Zhang 1 , Zheng Zhang 1 , Ming-Yuan Sun 1 , Shuai Wang 1 , Yu Zhang 1, 4 , Lin Han 1, 4, 5, 6 , Xiaoming Wu 3 , Tian-Ling Ren 3
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低功耗电子设备在蓬勃发展的人工智能时代发挥着关键作用。此类器件的研究包括低亚阈值摆幅 (SS) 晶体管和神经形态器件。然而,传统场效应晶体管 (FET) 面临着“玻尔兹曼暴政”的固有限制,该限制将 SS在室温下限制为 60 mV 十倍频程–1 。此外,由于内存窗口较窄,基于 FET 的神经形态设备缺乏足够的电导状态来进行高精度的神经形态计算。在这项研究中,我们提出了一种开创性的 PZT 启用的 MoS 2浮栅晶体管 (PFGT) 配置,在 -7 的双扫描栅极电压范围内展示了 46 mV 十进制–1的低 SS 和 7.2 V 的宽存储窗口至 7 V。宽内存窗口为 PFGT 提供 112 种不同的电导状态。此外,基于PFGT的人工神经网络实现了高达97.3%的出色面部识别准确率。这项研究为利用二维材料开发低SS晶体管和高能效人工突触奠定了基础。



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更新日期:2023-11-05
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