突触性响应：p-MoS2 vs n-MoS2

受大脑启发的神经形态计算旨在解决现代von-Neumann架构中日益增长的计算复杂性和功耗。由于缺少可模仿神经元/突触行为的硬件元素，这些硬件构成了尖峰神经网络（SNN）的基本构建模块，因此该领域的进展受到了阻碍。在这项工作中，我们利用了原子薄沟道晶体管中的电子俘获事件所引起的短期/长期记忆效应，该晶体管模拟神经递质的交换并模拟突触反应。使用脉冲栅测量来检查重掺杂（n型）和Nb掺杂（p型）二硫化钼（MoS2）场效应晶体管，这些晶体管确定了电子俘获/去俘获的时间尺度。该设备分别以ms / min的数量级显示了短期/长期可塑性的良好趋势。有趣的是，脉冲对促进（PPF）量化了短期可塑性，揭示了与生物突触中的时间常数非常匹配的时间常数（τ1= 27.4 ms，τ2= 725 ms）。增强和抑制测量描述了突触设备穿越几种模拟状态的能力，其中使用相等高度和宽度的连续脉冲访问至少50个电导值。最后，我们演示了可以模仿众所周知的学习规则的设备，即尖峰时间依赖可塑性（STDP），它将突触前和突触后神经元放电的时间序列编码为相应的突触权重。这些突触设备相对于离子电子设备具有明显的优势，并有望为神经形态计算的硬件开发创造新的方向。

突触型晶体管

成对脉冲促进量化短程可塑性

50种模拟电导状态的多周期能力

原文链接：https://doi.org/10.1038/s41598-020-68793-7