忆阻器模型介绍

TEAM: ThrEshold Adaptive Memristor Model

1.介绍

2.对忆阻装置特征的需求：随内部状态改变的阻值；非易失

性；内部状态依赖于电荷的非线性，电流越高改变越大（保证无损的读取机制）；

3.如今提出的忆阻模型：

A.基本需求：精确，计算效率，模型简单直观，封闭式的；普遍适用

B.线性离子漂移模型

C.窗函数：对线性离子漂移模型的改进

当状态变量x到达边界时为0，其他时刻为1. ，

P为正整数，当p足够大时，窗函数近似于矩形窗函数，非线性离子飘逸现象减少；图形如下：

存在问题：当w趋近边界时，状态变量不改变。为了改善该问题，提出来一个新的窗函数：

，i为忆阻电流。没有比例因子，无法调节（函数最大值无法改变）——乘以一个比例因子解决该问题，函数为

j是根据f(w)值改变的控制参数。窗函数解决了边界问题，显示了一种非线性现象，但不能完全形容非线性离子漂移。

未加比例因子；

改进后。

D.非线性离子漂移模型

逻辑电路需要更多的非线性I-V特性，

（参考文献15），该模型假设了一种不对称的转换关系，状态变量对电压的非线性依赖

a.m常数,m奇整数，f(w)窗函数。

E.Simmons隧道结模型

假设非线性与不对称性来源于电离子掺杂物的运动的指数依赖。

，表示氧空位的迁移速度。正向电压，coff更大，氧空位迁移更快。

4.自适应阈值忆阻模型

V-I关系未确定，能适用于各种情况。A：前文提到的模型缺陷及对现提出模型的需求；B，C：描述状态变量导数，I-V关系。D：适当的窗函数。

A.对简化模型的需求

首先，simmons模型十分精确，但很复杂并且只适用于特定的忆阻器（论

文21提出SPICE仿真）；计算不效率。简化模型要求计算简单，方程式更

加简化，而需要足够的精确度。假定阈值以下X不会变化，依赖于多项式

而非指数。

B.TEAM模型的状态变量导数

C.TEAM模型V-I关系

根据HP模型

，由隧道结模型联系到阻值改变的指数性规则：

D.将隧道结模型适用于TEAM模型

由于模拟

引擎的离散性质，边界可超过，下图分别是理想窗函数与假定窗函数，后者将状态变量控制在一个更小的范围，忆阻激活时间更快

5.两种模型之间的比较

表1：不同忆阻器比较；表2，不同窗函数比较

通过设定参数值，该模型能转换为不同的忆阻器模型，