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公开(公告)号：CN116741234A
公开(公告)日：2023-09-12
申请号：CN202310673207.4
申请日：2023-06-08
Applicant: 北京大学
Abstract: 本发明公开了一种同步读写观测的忆阻器阵列优化编程系统和编程方法。该编程系统包括集成在芯片上的忆阻器阵列模块、忆阻器编程模块、忆阻器状态监测模块与逻辑判断模块，忆阻器阵列利用了SL与WL平行，二者与BL垂直的阵列架构，可以无串扰、无漏电地支持实时编程与批量编程。该编程系统利用实时监测机制，在器件达到预定状态时就立刻结束编程，有效节约忆阻器阵列编程时间；利用实时观测器件状态并调整编程强度的方式，更加细致地调控器件编程阻态大小；结合本发明的阵列操作方式，可以对忆阻器阵列进行批量并行编程，进一步提高忆阻器阵列编程速度。
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公开(公告)号：CN107425114B
公开(公告)日：2019-08-13
申请号：CN201710174062.8
申请日：2017-03-22
Applicant: 北京大学
IPC: H01L45/00
Abstract: 本发明公开了一种垂直结构异源电子突触器件及其制备方法。本发明采用底电极、阻变层和顶电极形成MIM纳米堆垛结构，再覆盖绝缘调制层，在绝缘调制层上形成调制电极，调制电极环绕MIM纳米堆垛结构；通过在调制电极施加电学信号，改变阻变层中电场强度分布，从而有效地调制阻变层中导电细丝的形成和熔断的动力学过程，从而实现对于异源突触可塑性模拟；同时，所发明的器件具有低功耗及制备工艺与传统CMOS工艺相兼容的优点。与原有平面结构器件相比，所发明的垂直异源电子突触结构具有更高的集成度和可微缩性，对于未来大规模类脑计算硬件的最终实现具有重要的意义。
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公开(公告)号：CN108470746A
公开(公告)日：2018-08-31
申请号：CN201810203271.5
申请日：2018-03-13
Applicant: 北京大学
Abstract: 本发明公布了一种通过电学信号消除电阻失配的忆阻系统及校准电路。所述忆阻系统中，忆阻器件与一个电阻并联后两端再分别串联一个电阻，忆阻器件可以作为后期附加层堆叠在集成电路芯片之上，通过校准电路根据输入的电学信号改变忆阻系统的阻值。本发明利用忆阻系统的电学可编程性，只需电学信号即可调阻，可以在芯片封装完成后进行电阻值修正，并且可以在芯片使用过程中根据需求多次调阻，解决了集成电路芯片加工完成后工艺误差引起的电阻失配问题。
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公开(公告)号：CN107425114A
公开(公告)日：2017-12-01
申请号：CN201710174062.8
申请日：2017-03-22
Applicant: 北京大学
IPC: H01L45/00
CPC classification number: H01L45/04 , H01L45/1253 , H01L45/145 , H01L45/16
Abstract: 本发明公开了一种垂直结构异源电子突触器件及其制备方法。本发明采用底电极、阻变层和顶电极形成MIM纳米堆垛结构，再覆盖绝缘调制层，在绝缘调制层上形成调制电极，调制电极环绕MIM纳米堆垛结构；通过在调制电极施加电学信号，改变阻变层中电场强度分布，从而有效地调制阻变层中导电细丝的形成和熔断的动力学过程，从而实现对于异源突触可塑性模拟；同时，所发明的器件具有低功耗及制备工艺与传统CMOS工艺相兼容的优点。与原有平面结构器件相比，所发明的垂直异源电子突触结构具有更高的集成度和可微缩性，对于未来大规模类脑计算硬件的最终实现具有重要的意义。
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公开(公告)号：CN118862983A
公开(公告)日：2024-10-29
申请号：CN202410820036.8
申请日：2024-06-24
Applicant: 北京大学
Abstract: 本发明公开了一种基于电化学掺杂的可调LIF神经元硬件单元，包括作为可调负载电阻的电化学随机存取存储器(ECRAM)和具有神经元发放功能的三端阈值开关器件，其中，ECRAM为三端存储器件，ECRAM和三端阈值开关器件之间通过彼此的沟道进行串联，即ECRAM的源极与三端阈值开关器件的漏极相连，二者状态改变都是通过第三端施加合适的电信号刺激进行。将该可调LIF神经元硬件单元应用于脉冲神经网络，通过改变ECRAM的沟道电阻以及三端阈值开关器件沟道的阈值电压，可以对LIF神经元的膜电位时间常数τ和阈值电压Vth进行适应性调整。因此，基于该可调LIF神经元硬件单元的脉冲神经网络的硬件加速器可以对不同应用环境进行参数调整，从而优化网络性能。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN118690807A
公开(公告)日：2024-09-24
申请号：CN202410743693.7
申请日：2024-06-11
Applicant: 北京大学
IPC: G06N3/063
Abstract: 本发明公开了一种可编程多时间尺度储备池计算单元及其操作方法，通过采用电化学晶体管及其栅极的选通晶体管和可变负载电阻，实现了可调时间常数的储备池计算单元的构建。电化学晶体管电解质中的离子自发扩散的速率和栅极电流大小有关，通过改变栅极相连的负载电阻大小来改变刺激撤去之后的栅极电流大小，从而改变电解质中离子自发扩散的速率以及沟道电导衰减的时间常数，并由此对不同时间尺度的时间序列进行适应性编码，提高储备池计算对多时间尺度信息的处理能力。该储备池计算单元结构简单，简化了电学操作，并且参数调节具有非易失特性，可以构建多时间尺度的时序信息提取阵列，对含有多种频率信息的时间序列进行高维映射。
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公开(公告)号：CN116419578B
公开(公告)日：2023-09-08
申请号：CN202310687808.0
申请日：2023-06-12
Applicant: 北京大学
IPC: H10B63/00
Abstract: 本发明公开了一种基于局部单晶相的降低初始化电压的阻变存储器及其制备方法。所述阻变存储器包括依次层叠的底部金属布线层、底电极、阻变介质层、顶电极和顶部金属布线层，在阻变介质层中引入局部单晶相，通过局部单晶相促进导电细丝的生长，显著降低器件的初始化操作电压，同时通过局部单晶相可以限制初始化中导电细丝生成和断裂的位置，降低后续操作的随机性。该阻变存储器的制备方法与传统CMOS工艺相兼容，可以直接用在后端集成工艺中，进行大规模生产；而且，通过降低器件的初始化电压，可以帮助器件与更加先进制程的CMOS进行集成，进一步降低存储单元的密度。
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公开(公告)号：CN116096223A
公开(公告)日：2023-05-09
申请号：CN202310379304.2
申请日：2023-04-11
Applicant: 北京大学 , 北方集成电路技术创新中心(北京)有限公司
Abstract: 本发明公开了一种低操作电压高一致性忆阻器及其制备方法。所述忆阻器是在上下层电极之间设有掺氮缺陷层和功能层，所述掺氮缺陷层成分为MOxNy，其中M选自下列过渡金属元素中的一种或多种：Ta，Hf，Zn，Ni，Ti，W；1≤x≤2.5，0.01≤y≤0.5。本发明采用氧含量比例较高同时轻微掺杂氮的掺氮缺陷层，通过调整功能层材料厚度及合理控制其成分可以实现不同阻值和操作电压，最终实现了具有低操作电压的忆阻器件。本发明忆阻器的低操作电压特性和制备工艺与传统CMOS工艺相兼容的优点，对于存内计算硬件的最终实现有着重要的意义。
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公开(公告)号：CN113629248A
公开(公告)日：2021-11-09
申请号：CN202010399789.8
申请日：2020-05-07
Applicant: 北京大学
IPC: H01M4/62 , H01M4/48 , H01M10/0525 , B82Y30/00
Abstract: 本发明公开了一种多中空通道纳米纤维负载的三氧化二钒柔性电极材料的制备及其应用。将样品进行溶解形成纺丝前驱体，然后将收集的前驱体进行碳化处理得到目标产物。该多中空通道纳米纤维负载的三氧化二钒柔性电极材料为直径约800nm的多中空通道纳米纤维，其表面均匀负载着三氧化二钒，该材料所拥有的特性，不仅增加电解液和活性材料的接触面积，从而可以减低锂离子的传输距离，同时可以提高活性材料的使用，降低非活性物质的占比，从而可以有助于提高电池的能量密度，而且还可以缓解充放电过程中的体积膨胀，因此，该材料在提高锂离子电池的电化学性能方面扮演着非常重要的角色，并且将其成功的使用到锂离子软包电池中，可以实现有效的充放电循环。
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公开(公告)号：CN106098932B
公开(公告)日：2019-01-15
申请号：CN201610425841.6
申请日：2016-06-16
Applicant: 北京大学
IPC: H01L45/00
Abstract: 本发明公开了一种线性缓变忆阻器及其制备方法，该忆阻器在电极和阻变材料的界面处插入了一层对离子扩散速率具有调制效应的扩散调制层，本发明使得忆阻器导电细丝的形成和熔断处的离子扩散速率可以通过插入的扩散调制层达到不同的调制效果，从而实现对忆阻器特性的优化，使器件展现出阻值连续线性变化且更趋近于生物突触的特性。同时，器件具有低功耗及制备工艺与传统CMOS工艺相兼容的优点，对于神经网络计算硬件的最终实现有着重要的意义。
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