[發(fā)明專利]光子憶阻器及其制造方法

在審

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• 申請日: 2020-03-11
• 公開（公告）號: CN111367132A
• 公開（公告）日: 2020-07-03
• 發(fā)明（設計）人: 張啟明;顧敏;陳希;欒海濤
• 申請（專利權）人: 張啟明;顧敏;陳希;欒海濤
• 主分類號: G02F3/02
• 分類號: G02F3/02
• 代理公司: 北京英特普羅知識產(chǎn)權代理有限公司 11015
• 代理人: 林彥之

本發(fā)明公開了一種光子憶阻器及其制造方法，屬于光子學技術領域。本發(fā)明的光子憶阻器，包括：基板；光雙穩(wěn)層，形成于基板上表面，光雙穩(wěn)層包括第一二維晶體材料單元和第二二維晶體材料單元，所述第一二維晶體材料單元具有第一還原態(tài)，所述第二二維晶體材料具有第二還原態(tài)，所述第一還原態(tài)不同于所述第二還原態(tài)。光子憶阻器的光雙穩(wěn)層能以光子為信號載體進行數(shù)據(jù)傳輸，相對于以電信號為載體的電子憶阻器而言，提高了數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣龋夜牡?，便于集成應用?/p>

技術領域

本發(fā)明涉及光子學技術領域，尤其涉及一種光子憶阻器及其制造方法。

背景技術

由于電子憶阻器電導率的歷史響應與神經(jīng)突觸的可塑性相近，因此電子憶阻器大量應用于人工神經(jīng)突觸。最初的電子憶阻器需與CMOS(全稱：Complementary Metal OxideSemiconductor，中文：互補金屬氧化物半導體)技術結(jié)合應用于人工神經(jīng)突觸與人工神經(jīng)網(wǎng)絡中。目前的全電子憶阻器以電子為信號載體可直接應用于人工神經(jīng)突觸與人工神經(jīng)網(wǎng)絡中，無需使用傳統(tǒng)的晶體管。然而，隨著科學技術的不斷發(fā)展，用戶更加青睞對智能終端使用，因此對于數(shù)據(jù)計算速度以及存儲能力的要求越來越高，現(xiàn)有的全電子憶阻器已無法有效的滿足用戶對計算速度的要求，且全電子憶阻器需要消耗電能，耗能較高。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述問題，現(xiàn)提供一種旨在可提高計算速度且耗能低的光子憶阻器及其制造方法。

本發(fā)明提供了一種光子憶阻器，包括：

基板；

光雙穩(wěn)層，形成于所述基板上表面，所述光雙穩(wěn)層包括第一二維晶體材料單元和第二二維晶體材料單元，所述第一二維晶體材料單元具有第一還原態(tài)，所述第二二維晶體材料具有第二還原態(tài)，所述第一還原態(tài)不同于所述第二還原態(tài)。

優(yōu)選的，所述第一還原態(tài)為部分還原態(tài)，所述第二還原態(tài)為完全還原態(tài)。

優(yōu)選的，所述第二二維晶體材料單元形成于兩個所述第一二維晶體材料單元之間。

優(yōu)選的，所述基板采用硅、二氧化硅、硅酸鈉或硅酸鈣。

優(yōu)選的，所述基板的厚度在1um至1mm之間。

優(yōu)選的，所述第一二維晶體材料單元包含二維晶體材料和氧基團。

優(yōu)選的，所述氧基團包括羥基、環(huán)氧基、羧基和羰基中的至少一種。

優(yōu)選的，所述光雙穩(wěn)層的厚度在3nm至100um之間。

優(yōu)選的，所述第一二維晶體材料單元和/或第二二維晶體材料單元為納米晶體材料。

優(yōu)選的，所述第一二維晶體材料單元和/或第二二維晶體材料單元為半導體納米晶體材料。

本發(fā)明還提供了一種制造光子憶阻器的方法，包括：

在基板上形成氧化二維晶體材料層；

對所述氧化二維晶體材料層進行還原，形成具有第一還原態(tài)的第一二維晶體材料單元；

對所述第一二維晶體材料單元的部分區(qū)域進行還原，形成具有第二還原態(tài)的第二二維晶體材料單元；所述第一還原態(tài)不同于所述第二還原態(tài)；

所述第一二維晶體材料單元和所述第二二維晶體材料單元構(gòu)成光雙穩(wěn)層。

優(yōu)選的，對所述氧化二維晶體材料層進行還原，形成具有第一還原態(tài)的第一二維晶體材料單元，包括：

采用激光或紫外線照射所述氧化二維晶體材料層進行部分還原，以形成第一二維晶體材料單元。

優(yōu)選的，對所述二維晶體材料單元的部分區(qū)域進行還原，形成具有第二還原態(tài)的第二二維晶體材料單元，包括：