뉴로모픽 응용을 위한 이중 모드 멤리스터의 단기 및장기 기억 특성 구현

Abstract

본 연구는 동일한 물리적 소자에서 전압 조건에 따라 강유전성(FM)과 저항성(RM) 멤리스터를 선택적으로 제어할 수 있는 새로운형태의 이중 모드 멤리스터를 제시한다. FM 모드는 분극 누적에 기반한 단기기억(STM) 특성을, RM 모드는 안정적인 필라멘트 형성에 의한 장기기억(LTM) 특성을 나타냄을 실험적으로 규명하였다. 두 모드의 시냅틱 가소성 차이를 EPSC 기반 지표로 정량화하였으며, FM에서 높은 단기 강화 특성을 확인하였다. 또한 제안 소자를 활용해 MLP 및 reservoir computing 시스템을 구성하여MNIST 분류에서 각각 95.14 %, 94.2 %의 높은 정확도를 달성하였다. 본 연구는 하나의 소자에서 STM-LTM 기능과 다양한 신경망 연산을 동시에 가능하게 하는 멀티기능 뉴로모픽 플랫폼의 가능성을 제시한다.