"Neuromorphic circuits and AI: the ionic transistor as a bio-inspired synaptic element"

In questa Tesi di Laurea Magistrale presento e discuto il lavoro svolto durante la mia esperienza di tirocinio CEA-Leti in Grenoble (FR) durata sei mesi. Tale esperienza si è svolta presso il dipartimento "LCRE" dedicato alla ricerca e progettazione di componenti per switch RF e applicazioni energetiche. Lo scopo di questo tirocinio è quello di continuare il lavoro di dottorato svolto dal Dr.Ngoc-Anh Nguyen sulla progettazione, fabbricazione e caraterizzazione del Transistor Sinaptico, un transistor a Gate elettrolitico sviluppato per applicazioni nella Computazione Neuromorfica. Essendo il progetto svolto quasi interamente presso questo laboratorio di ricerca, sono stato incaricato, sotto la supervisione e guida del Dr.Oukassi Sami, di studiare e gestire una moltitudine di aspetti, che coprono lo sviluppo globale di un dispositivo di questa tipologia: fabbricazione, sviluppo, caratterizzazione, test e modellizzazione, con la possibilità di essere assistito in questi compiti da persone esperte in ciascuno di questi campi. Il focus principale della mia esperienza tuttavia è stato limitato alla caratterizzazione elettrochimica ed elettrica della nuova generazione dei dispositivi e un primo tentativo di creazione di un modello fisico simulato del Transistor Sinaptico. Il primo capitolo è un'introduzione alla tecnologia, perché essa sia necessaria, e quali sono i requisiti affinché possa essere applicata. Il secondo capitolo è dedicato alla descrizione dello stato attuale del dispositivo, i suoi punti di forza e le sue debolezze rispetto ad altri dispositivi simili, oltre che alla descrizione di alcune attività complementari connesse al Transistor Sinaptico svolte durante il tirocinio. Il terzo capitolo riguarda le misure elettrochimiche ed elettriche svolte per la più recente versione del dispositivo disponibile, seguito da una comparazione con la precedente configurazione. Il tutto preceduto da una descrizione del setup di misure. Il quarto capitolo descrive i primi tentativi fatti per la creazione di un modello fisico simulato che sia capace di riprodurre, e idealmente prevedere, il comportamento del dispositivo in base alle sue caratteristiche geometriche e fisiche. Il quinto e ultimo capitolo offre delle considerazioni finali sul lavoro svolto, e alcune prospettive per il futuro del dispositivo.