一种模拟生物神经突触的单元、装置及方法

摘要

本发明公开了一种基于硫系化合物的模拟生物神经突触的单元、装置及方法，该单元包括第一电极层、功能材料层和第二电极层；第一电极层接收第一脉冲信号，第二电极层接收第二脉冲信号。器件能根据输入信号改变其电导模拟突触权重的改变。当第一脉冲信号的频率与第二脉冲信号的频率之间的差值为正或负时，电导发生改变实现了生物神经突触的脉冲频率依赖突触可塑性功能的模拟；当第一脉冲信号与所述第二脉冲信号之间的信号差峰值为正或负时，电导发生改变实现了生物神经突触的脉冲时间依赖突触可塑性功能的模拟。本发明能在单个无机器件实现生物神经突触的基本功能，提供构成人工神经网络的基本元器件，能够取得提高集成度、降低功耗的效果。

主权项

一种模拟生物神经突触的单元，其特征在于，包括第一电极层、与所述第一电极层连接的功能材料层，与所述功能材料层连接的第二电极层；所述第一电极层用于模拟突触前，所述第二电极层用于模拟突触后，所述功能材料层的材料为硫系化合物，所述功能材料层的电导用于模拟突触权重；通过给所述第一电极层施加第一脉冲信号来模拟突触前刺激，通过给所述第二电极层施加第二脉冲信号来模拟突触后刺激；所述第一电极层用于接收外部的第一脉冲信号，所述第二电极层用于接收外部的第二脉冲信号；当所述第一脉冲信号的幅值与所述第二脉冲信号的幅值之间的差值为正或负时，所述功能材料层的电导发生改变实现了生物神经突触的突触权重调节功能的模拟；当所述第一脉冲信号的频率与所述第二脉冲信号的频率之间的差值为正或负时，所述功能材料层的电导发生改变实现了生物神经突触的脉冲速率依赖突触可塑性功能的模拟；当所述第一脉冲信号与所述第二脉冲信号之间的信号差峰值为正或负时，所述功能材料层的电导发生改变实现了生物神经突触的脉冲时间依赖突触可塑性功能的模拟。