Characterization, modeling and simulation of variability and stochastic resonance phenomena in RRAM devices

En les darreres dècades, els dispositius electrònics s'han tornat indispensables en la vida quotidiana, impulsant la necessitat de components més petits i eficients. Tot i que la Llei de Moore ha guiat l'escalat dels semiconductors, els límits físics a escala atòmica requereixen tecnologie...

Full description

Bibliographic Details
Author: Salvador Aguilera, Emili
Format: doctoral thesis
Status:Published version
Publication Date:2025
Country:España
Institution:CBUC, CESCA
Repository:TDR. Tesis Doctorales en Red
OAI Identifier:oai:www.tdx.cat:10803/694554
Online Access:http://hdl.handle.net/10803/694554
Access Level:Open access
Keyword:Memristor
Variabilitat
Variability
Variabilidad
Ressonància estocàstica
Stochastic resonance
Resonancia estocástica
Tecnologies
621.3
Description
Summary:En les darreres dècades, els dispositius electrònics s'han tornat indispensables en la vida quotidiana, impulsant la necessitat de components més petits i eficients. Tot i que la Llei de Moore ha guiat l'escalat dels semiconductors, els límits físics a escala atòmica requereixen tecnologies alternatives. Entre aquestes, els memristors han guanyat atenció pel seu potencial en aplicacions de memòria (RRAM) i més enllà, incloent la lògica, la criptografia i la computació neuromòrfica. En integrar memòria i càlcul, els memristors ofereixen un camí prometedor més enllà de les arquitectures de Von Neumann, essencial per a aplicacions d'intel·ligència artificial i internet de les coses. Tanmateix, els memristors afronten un repte clau: la variabilitat en les seves característiques de conducció. Aquesta tesi aborda dos aspectes crítics de la tecnologia dels memristors. Primer, se centra en la caracterització i modelatge de la variabilitat intrínseca mitjançant estudis experimentals i models compactes. Segon, investiga l'impacte de la ressonància estocàstica (SR), un fenomen d'amplificació induït pel soroll, en el rendiment dels memristors tant a nivell de dispositiu com de sistema. Donada la naturalesa inherentment sorollosa del cervell, comprendre la SR en sistemes neuromòrfics és crucial per a implementacions pràctiques. Aquestes aportacions contribueixen a l'avenç de la tecnologia RRAM i dels sistemes neuromòrfics basats en memristors.