[发明专利]一种实现忆阻突触器件多样化STDP的方法及系统

权利要求书

1.一种实现忆阻突触器件多样化STDP的方法，其特征在于，包括：

对忆阻突触器件进行权重调制，获取所述忆阻突触器件在稳定阻态下的稳态阻值范围和脉冲激励阈值范围；

基于所述稳态阻值范围和所述脉冲激励阈值范围，设计所述忆阻突触器件的脉冲对波形；

根据所述脉冲对波形获取相应的脉冲对；

利用所述脉冲对作用于所述忆阻突触器件，以实现所述忆阻突触器件的多样化STDP；

所述对忆阻突触器件进行权重调制，获取所述忆阻突触器件在稳定阻态下的稳态阻值范围和脉冲激励阈值范围，包括：

对所述忆阻突触器件的前后突触分别施加不同的调制脉冲，所述不同的调制脉冲为脉冲幅值不同的调制脉冲，并根据所述调制脉冲对前后突触权重的增强及抑制效果，确定所述忆阻突触器件在稳定阻态时的稳态阻值范围和脉冲激励阈值范围；

所述基于所述稳态阻值范围和所述脉冲激励阈值范围，设计所述忆阻突触器件的脉冲对波形，包括：

基于所述稳态阻值范围和所述脉冲激励阈值范围，获取所述忆阻突触器件处于稳定阻态时，电阻与脉冲幅值的关系；

根据所述电阻与脉冲幅值的关系，确定所述忆阻突触器件处于稳定阻态时，电导改变量与脉冲幅值的关系；

结合多样化STDP标准曲线，拟合获取前后突触权重的改变量与前后神经元激励时序的关系；

根据所述电导改变量与脉冲幅值的关系和所述前后突触权重的改变量与前后神经元激励时序的关系，确定脉冲幅值与时间间隔的关系；

根据所述脉冲幅值与时间间隔的关系，获取所述忆阻突触器件的脉冲对波形；

所述脉冲对波形中任一单独脉冲的幅值位于所述激励阈值范围内，且任一脉冲对的叠加脉宽位于所述激励阈值范围外。

2.根据权利要求1所述的实现忆阻突触器件多样化STDP的方法，其特征在于，所述忆阻突触器件的脉冲对波形，包括非对称型Hebbian波形、非对称型反Hebbian波形、对称型Hebbian波形以及对称型反Hebbian波形。

3.根据权利要求2所述的实现忆阻突触器件多样化STDP的方法，其特征在于，所述非对称型Hebbian波形、非对称型反Hebbian波形为三角波与方波的组合波形；所述对称型Hebbian波形、对称型反Hebbian波形为突触前端方波与突触后端三角波的组合波形。

4.根据权利要求2所述的实现忆阻突触器件多样化STDP的方法，其特征在于，所述根据所述脉冲对波形获取相应的脉冲对，包括：

根据所述脉冲对波形获取施加于所述忆阻突触器件的前后脉冲的叠加幅值与时间间隔的关系；

根据所述叠加幅值与时间间隔的关系，确定每个所述脉冲对。

5.根据权利要求1所述的实现忆阻突触器件多样化STDP的方法，其特征在于，在所述对忆阻突触器件进行权重调制之前，还包括选择合适的忆阻突触器件；所述忆阻突触器件为TiN/HfO₂/Al₂O₃/Pt氧化物忆阻突触器件。

6.根据权利要求1所述的实现忆阻突触器件多样化STDP的方法，其特征在于，所述忆阻突触器件包括采用ALD工艺制备的Al₂O₃/HfO₂阻变层。