突触传递晶体管的保持特性取决于负载电阻的位置，这与长期可塑性有关

《IEEE Transactions on Electron Devices》：Retention Characteristics of the Synaptic Pass-Transistor Dependent on the Position of the Load Resistor for the Long-Term Plasticity

　　

摘要：

突触传递晶体管（SPT）将突触薄膜晶体管（Syn-TFT）与负载电阻器（RL）集成在一起，通过抑制瞬态脉冲电流，实现了亚阈值区域的低功耗神经形态运算。然而，RL在亚阈值运算中对保持特性的影响尚未明确。在这里，我们通过比较传统的SPT和倒置SPT（i-SPT）来定量研究这一效应，这两种晶体管具有相同的Hf-ZnO通道和Al2O3/HfOx/Al2O3栅极绝缘体堆栈，但RL的位置不同。对于促进编程状态，重新定位RL可以显著提高保持性能，τeff 提高到了1.36×105 秒，这是传统SPT的4.6×103 倍，同时编程速度降低了两倍。拉伸指数函数拟合和逆拉普拉斯变换（ILT）分析进一步表明，SPT中的主要陷阱激活能从0.984 eV增加到i-SPT的1.269 eV。这些结果从设备和电路层面解释了亚阈值SPT的速度-保持性能权衡，并确立了RL位置作为选择快速、易失性学习或稳定、长期存储的实际设计参数，在节能的神经形态硬件中具有重要意义。