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Item 987654321/76252
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題名:
鐵電場效電晶體於電路、記憶體及仿神經型態應用之分析( I )
;
Analysis of Ferroelectric Fets for Circuits, Memory, and Neuromorphic Applications( I )
作者:
胡璧合
貢獻者:
國立中央大學電機工程學系
關鍵詞:
電子電機工程
;
鐵電
;
鐵電場效電晶體
;
負電容
;
負電容場效電晶體
;
低功率
;
遲滯
;
電路
;
靜態隨機存取記憶體
;
變異度
;
非揮發性
;
非揮發記憶體
;
突觸
;
仿神經
;
Ferroelectric
;
ferroelectric field effect transistors (FeFET)
;
negative capacitance
;
negative capacitance FET (NCFET)
;
low-power
;
hysteresis
;
circuit
;
SRAM
;
variability
;
nonvolatile memory
;
non-volatility
;
synapse
;
neuromorphic
日期:
2018-02-01
上傳時間:
2018-05-02 17:19:03 (UTC+8)
出版者:
科技部
摘要:
在此計畫中,我們將對鐵電場效電晶體於電路、記憶體及仿神經型態之應用進行完整的分析及研究。鐵電場效電晶體利用負電容特性,可以降低次臨界擺幅並提升導通電流對漏電流的比率。在此計畫中,我們將研究無遲滯效應之鐵電場效電晶體及電路,也將更進一步研究鐵電場效電晶體的遲滯特性,並應用於非揮發性記憶體及仿神經系統應用。在第一年裡,我們將分析鐵電場效電晶體的類比特性,並考慮鐵電材料參數及本質變異對其類比特性(如轉移電導、輸出電導、本質增益、gm/Ids、截止頻率、最大震盪頻率及線性)之影響,我們也將分析鐵電場效電晶體之跨導運算放大器(OTA)的變異特性。在第二年裡,我們將建立模擬流程及架構,分析鐵電場效電晶體的時間相關之動態切換特性。我們將與考慮時間相關的Landau-Khalatnilkov方程式,建立其Verilog-A模型,並探討矯頑電場(coercive field)、殘餘極化量(remanent polarization)、鐵電材料的厚度以及黏滯係數,對於鐵電場效電晶體的漏電延遲邏輯電路之影響。在第三年,我們將研究以鐵電場效電晶體為基底的靜態隨機存取記憶體,分析其在超臨界與次臨界區域的漏電特性、穩定度以及變異度。我們將更進一步探討在低功耗應用上,分析製程變異和鐵電材料參數,對於鐵電場效電晶體非揮發式靜態隨機存取記憶體之單元的影響。在第四年,我們將分析2T和3T鐵電場效電晶體非揮發式記憶體,並研究鐵電材料的參數對於非揮發式記憶體的寫入時間、讀取時間、切換功率,以及功率流失之影響。在第五年,我們將利用鐵電場效電晶體為突觸,並分析其在仿神經系統中之特性,也將建立仿神經型態的模擬架構,去分析神經元峰值的相對時間對觸發權重的影響。另外,我們也將研究鐵電材料參數的變異度,對鐵電場效電晶體元件電路相互作用之影響。此外,我們也將在此計畫中進行鐵電場效電晶體之元件製作,在這個計畫中,藉由鐵電場效電晶體之量測數據與數值模擬結果,我們將研究且提出元件/電路設計準則,以提升鐵電場效電晶體在電路、記憶體以及神經型態系統的特性。
關聯:
財團法人國家實驗研究院科技政策研究與資訊中心
顯示於類別:
[電機工程學系] 研究計畫
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