后端、兼容CMOS的铁电场效应晶体管用于突触权重

类脑计算架构使得存储和处理元件在单个电路中密集共存。这种共存消除了标准冯·诺依曼架构中数据关键应用（包括机器学习）将数据在单独的存储和计算单元之间转移所产生的通信瓶颈。类脑系统的基本构建块是非易失性突触元件，例如存储电阻器。存储电阻器的关键特性包括合适的非易失性电阻范围、连续线性电阻调制和对称开关。在这项工作中，我们展示了一种电压控制的对称和模拟的铁电Hf0.57Zr0.43O2 (HZO)场效应晶体管（FeFET）的增强和减弱，其线性度良好。我们的FeFET以低写入能量（fJ）和快速编程时间（40 ns）工作。在钨氧化物 (WOx) 读取通道中进行了4位深度的保持测量，噪声低（1%）。通过将通道厚度从15 nm调整到8 nm，FeFET的开/关比可以根据通道几何进行工程，从1%工程到200%，理想的开阻 >100 kΩ。该设备概念使用丰富的地球材料，并与互补金属-氧化物-半导体 (CMOS) 工艺的后段集成 (BEOL) 兼容。因此，它在制造高密度、大规模集成的人工模拟突触阵列方面具有巨大潜力。