本公开提供了铁电存储器件、神经网络装置以及电子装置。一种铁电存储器件可以包括：源极；漏极；沟道层，在源极和漏极之间并且连接到源极和漏极；第一栅电极和第二栅电极，位于沟道层上以彼此间隔开；以及铁电层，在沟道层和第一栅电极之间以及在沟道层和第二栅电极之间。不同的电压可以被施加到第一栅电极和第二栅电极。栅电极。栅电极。
【技术实现步骤摘要】
铁电存储器件、神经网络装置以及电子装置
[0001]本公开涉及铁电存储器件、神经网络装置以及包括铁电存储器件或神经网络装置的电子装置。
技术介绍
[0002]对执行神经网络操作的神经形态处理器的兴趣已经越来越大。神经形态处理器可以用作用于驱动各种神经网络(诸如卷积神经网络(CNN)、循环神经网络(RNN)和前馈神经网络(FNN))的神经网络装置，并可以用于涉及数据分类或图像识别的领域。
[0003]神经形态处理器可以包括用于存储权重的多个存储单元。存储单元可以使用各种元件来实现。近来，为了减小存储单元的面积并降低功耗，已经提出具有简单结构的非易失性存储器作为神经形态处理器的存储单元。
[0004]神经形态处理器中的模式识别率可以由由于施加到存储单元的栅极电压引起的在源极和漏极之间的电导的变化决定。随着当两种不同极性的电压施加到栅电极时斜率(电导以该斜率增大(增强)和减小(减弱))的线性度增大，图案识别率增大。为了确保线性的响应特性，可以使用采用特定材料或调整栅极电压的幅度和时间的方法。
技术实现思路
[0005]提供一种对于施加的电压具有改善的线性响应特性的存储器件。
[0006]附加的方面将部分地在随后的描述中阐述，并且部分地将从该描述变得明显，或者可以通过所呈现的实施方式的实践而获知。
[0007]根据示例实施方式，一种铁电存储器件可以包括：源极；漏极；在源极和漏极之间并且连接到源极和漏极的沟道层；在沟道层上的第一栅电极；在沟道层上并且在第一方向上与第一栅电极间隔开的第二栅电极；以及铁电层。铁电层可以在沟道层和第一栅电极之间以及在沟道层和第二栅电极之间。
[0008]在一些实施方式中，第一方向可以垂直于沟道层和铁电层沿其堆叠的堆叠方向。
[0009]在一些实施方式中，铁电存储器件还可以包括在铁电层和沟道层之间的绝缘层。
[0010]在一些实施方式中，铁电存储器件还可以包括配置为向第一栅电极和第二栅电极施加电压的电压施加单元。
[0011]在一些实施方式中，电压施加单元还可以配置为向第一栅电极和第二栅电极中的任何一个施加脉冲电压，并向第一栅电极和第二栅电极中的另一个施加直流(DC)电压或与所述脉冲电压不同类型的脉冲电压。
[0012]在一些实施方式中，电压施加单元还可以配置为向第一栅电极施加第一电压并向第二栅电极施加第二电压。第一电压可以是脉冲电压，第二电压可以是DC电压。
[0013]在一些实施方式中，第一电压的脉冲图案可以是矩形脉冲图案或三角形脉冲图案。
[0014]在一些实施方式中，电压施加单元还可以配置为向第一栅电极施加第一电压并且
向第二栅电极施加第二电压。第一电压可以是脉冲电压，第二电压可以是与第一电压不同类型的电压。
[0015]在一些实施方式中，第一电压的脉冲宽度和第二电压的脉冲宽度可以相同，第一电压的脉冲间隔和第二电压的脉冲间隔可以相同，第一电压的脉冲值和第二电压的脉冲值可以具有不同的符号。
[0016]在一些实施方式中，铁电存储器件还可以包括在沟道层的第一表面上的绝缘结构。沟道层的第一表面可以与沟道层的第二表面相反。沟道层的第二表面可以面对铁电层。
[0017]在一些实施方式中，绝缘结构可以具有圆柱形状或圆筒壳形状。绝缘结构可以具有平行于第一方向的中心轴线。铁电层可以围绕绝缘结构。第一栅电极可以是多个第一栅电极中的一个。第二栅电极可以是多个第二栅电极中的一个。所述多个第一栅电极和所述多个第二栅电极可以在第一方向上交替布置。所述多个第一栅电极中的每个可以在第一方向上的不同位置围绕铁电层。
[0018]在一些实施方式中，铁电存储器件可以包括金属填充物，绝缘结构可以具有圆筒形状或圆筒壳形状并可以围绕金属填充物。
[0019]在一些实施方式中，铁电层可以包括以下中的至少一种：掺有Al、Y、La、Gd、Mg、Ca、Sr、Ba、Ti、Zr、Hf和N中的至少一种的Si的氧化物；掺有Si、Y、La、Gd、Mg、Ca、Sr、Ba、Ti、Zr、Hf和N中的至少一种的Al的氧化物；掺有Si、Al、Y、La、Gd、Mg、Ca、Sr、Ba、Ti、Zr和N中的至少一种的Hf的氧化物；掺有Si、Al、Y、La、Gd、Mg、Ca、Sr、Ba、Ti、Hf和N中的至少一种的Zr的氧化物；MgZnO；AlScN；BaTiO3；Pb(Zr,Ti)O3；SrBiTaO7；以及聚偏二氟乙烯(PVDF)。
[0020]在一些实施方式中，沟道层可以包括Si、Ge、SiGe、III
‑
V族半导体、氧化物半导体、氮化物半导体、氮氧化物半导体、二维(2D)材料、量子点和有机半导体中的至少一种。
[0021]根据一示例实施方式，一种神经网络装置可以包括多条字线、与所述多条字线交叉的多条位线、多条输入线、多条输出线以及在所述多条字线和所述多条位线之间的交叉点处的多个突触元件。所述多个突触元件中的每个可以电连接到所述多条字线中的对应一条、所述多条位线中的对应一条、所述多条输入线中的对应一条以及所述多条输出线中的对应一条。所述多个突触元件中的每个可以包括铁电存储单元。铁电存储单元可以包括源极、漏极、在源极和漏极之间并且连接到源极和漏极的沟道层、在沟道层上的第一栅电极、在沟道层上并在第一方向上与第一栅电极间隔开的第二栅电极、以及在沟道层和第一栅电极之间和在沟道层和第二栅电极之间的铁电层。
[0022]在一些实施方式中，神经网络装置还可以包括：字线驱动器，配置为向所述多条字线施加信号；位线驱动器，配置为向所述多条位线施加信号；输入电路，配置为向所述多条输入线施加信号；以及输出电路，配置为从所述多条输出线输出信号。
[0023]在一些实施方式中，所述多个突触元件中的对应一个的铁电存储单元可以是对应的铁电存储单元。对应的铁电存储单元的源极可以电连接到所述多条输入线中的一条，对应的铁电存储单元的漏极可以电连接到所述多条输出线中的一条。
[0024]在一些实施方式中，所述多个突触元件中的对应一个的铁电存储单元可以是对应的铁电存储单元。字线驱动器和位线驱动器还可以配置为向对应的铁电存储单元的第一栅电极和第二栅电极施加不同的电压。
[0025]在一些实施方式中，字线驱动器和位线驱动器可以配置为向第一栅电极和第二栅
电极中的任何一个施加脉冲电压并且可以配置为向第一栅电极和第二栅电极中的另一个施加直流(DC)电压或者与所述脉冲电压不同类型的脉冲电压。
[0026]在一些实施方式中，一种电子装置可以包括所述神经网络装置、存储器和处理器，该处理器配置为通过执行存储在存储器中的程序来控制神经网络装置的功能。神经网络装置可以配置为基于从处理器接收的输入数据来执行神经网络操作，并可以配置为基于神经网络操作的结果来生成与输入数据对应的信息信号。
[0027]根据一示例实施方式，一种铁电存储器件可以包括：基板；在基板上的公共源极区；在公共源极区上的沟道层，沟道层在垂直于公共源极区的表本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种铁电存储器件，包括：源极；漏极；沟道层，在所述源极和所述漏极之间，所述沟道层连接到所述源极和所述漏极；第一栅电极，在所述沟道层上；第二栅电极，在所述沟道层上并与所述第一栅电极间隔开；以及铁电层，在所述沟道层和所述第一栅电极之间以及在所述沟道层和所述第二栅电极之间。2.根据权利要求1所述的铁电存储器件，其中所述第一栅电极和所述第二栅电极沿其彼此间隔开的方向垂直于所述沟道层和所述铁电层沿其堆叠的堆叠方向。3.根据权利要求1所述的铁电存储器件，还包括：在所述铁电层和所述沟道层之间的绝缘层。4.根据权利要求1所述的铁电存储器件，还包括：电压施加单元，配置为向所述第一栅电极和所述第二栅电极施加电压。5.根据权利要求4所述的铁电存储器件，其中所述电压施加单元还配置为向所述第一栅电极和所述第二栅电极中的任何一个施加脉冲电压，以及向所述第一栅电极和所述第二栅电极中的另一个施加直流电压或与所述脉冲电压不同类型的脉冲电压。6.根据权利要求4所述的铁电存储器件，其中所述电压施加单元还配置为向所述第一栅电极施加第一电压，所述第一电压是脉冲电压，以及向所述第二栅电极施加第二电压，所述第二电压是直流电压。7.根据权利要求6所述的铁电存储器件，其中所述第一电压的脉冲图案是矩形脉冲图案或三角形脉冲图案。8.根据权利要求4所述的铁电存储器件，其中所述电压施加单元还配置为向所述第一栅电极施加第一电压，所述第一电压是脉冲电压，以及向所述第二栅电极施加第二电压，所述第二电压是与所述第一电压不同类型的脉冲电压。9.根据权利要求8所述的铁电存储器件，其中所述第一电压的脉冲宽度和所述第二电压的脉冲宽度是相同的，所述第一电压的脉冲间隔和所述第二电压的脉冲间隔是相同的，以及所述第一电压的脉冲值和所述第二电压的脉冲值具有不同的符号。10.根据权利要求1所述的铁电存储器件，还包括：位于所述沟道层的第一表面上的绝缘结构，其中所述沟道层的所述第一表面与所述沟道层的第二表面相反，以及所述沟道层的所述第二表面面对所述铁电层。11.根据权利要求1所述的铁电存储器件，还包括基板，该基板包括所述源极，其中所述沟道层在所述源极上，所述沟道层在垂直于所述基板的方向上延伸，所述铁电层在垂直于所述基板的所述方向上延伸，
所述第一栅电极是多个第一栅电极中的一个，所述第二栅电极是多个第二栅电极中的一个，以及所述多个第一栅电极和所述多个第二栅电极沿着所述铁电层并在垂直于所述基板的所述方向上交替地布置且彼此间隔开。12.根据权利要求10所述的铁电存储器件，还包括：金属填充物，其中所述绝缘结构具有圆筒壳形状并围绕所述金属填充物。13.根据权利要求1所述的铁电存储器件，其中所述铁电层包括以下中的至少一种：掺有Al、Y、La、Gd、Mg、Ca、Sr、Ba、Ti、Zr、Hf和N中的至少一种的Si的氧化物；掺有Si、Y、La、Gd、Mg、Ca、Sr、Ba、Ti、Zr、Hf...
【专利技术属性】
技术研发人员：南胜杰，裵鹤烈，许镇盛，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。