[發(fā)明專利]一種感存算一體的柔性有機(jī)憶阻器及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011155918.5
• 申請(qǐng)日: 2020-10-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112331772B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-11-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張衛(wèi);孟佳琳;王天宇;何振宇;陳琳;孫清清
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 復(fù)旦大學(xué)
• 主分類號(hào): H01L51/05
• 分類號(hào): H01L51/05;H01L51/10;H01L51/40
• 代理公司: 北京得信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11511
• 代理人: 孟海娟;阿蘇娜

本發(fā)明公開(kāi)一種感存算一體的柔性有機(jī)憶阻器及其制備方法。該感存算一體的柔性有機(jī)憶阻器包括：柔性襯底(100)；底層電極(101)，其以一定間隔分布在柔性襯底(100)上；有機(jī)功能層(102)，其形成底層電極(101)上，具有紫外光響應(yīng)，并且可以在紫外光脈沖的激勵(lì)下進(jìn)行電荷的存儲(chǔ)與擦除，撤去光脈沖后的電流狀態(tài)與施加光脈沖前的初始電流狀態(tài)不同，且能保持較長(zhǎng)的時(shí)間；頂層電極(103)，其以一定間隔分布在有機(jī)功能層(102)上，且其延伸方向與底層電極(101)的延伸方向垂直；當(dāng)利用紫外光脈沖源對(duì)所形成的感存算一體的柔性有機(jī)憶阻器進(jìn)行照射時(shí)，憶阻器可感應(yīng)到光信號(hào)并產(chǎn)生電流信號(hào)，相應(yīng)的電流信號(hào)可被憶阻器存儲(chǔ)記憶并用于多態(tài)神經(jīng)計(jì)算，從而實(shí)現(xiàn)感存算一體化。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種感存算一體的柔性有機(jī)憶阻器及其制備方法。

背景技術(shù)

目前，先進(jìn)的圖像傳感器可以模擬人工視覺(jué)系統(tǒng)的采集功能，連續(xù)不斷地實(shí)時(shí)采集與檢測(cè)外界的圖像。然而，隨著大數(shù)據(jù)時(shí)代的到來(lái)，圖像傳感器會(huì)檢測(cè)到大量數(shù)據(jù)，導(dǎo)致占據(jù)大量存儲(chǔ)空間，并在傳輸至計(jì)算功能層時(shí)引起極高功耗。人類視覺(jué)系統(tǒng)不僅可以檢測(cè)到光刺激，而且可以第一時(shí)間對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行信號(hào)在視覺(jué)神經(jīng)元進(jìn)行處理。

傳統(tǒng)的馮諾依曼式計(jì)算構(gòu)架組成于獨(dú)立的存儲(chǔ)與計(jì)算單元，頻繁的數(shù)據(jù)交流與不匹配的處理速度導(dǎo)致傳輸數(shù)據(jù)過(guò)程中增加了額外的功耗與數(shù)據(jù)處理效率的降低。而存算一體化的憶阻器件具有在存儲(chǔ)單元進(jìn)行原位計(jì)算的能力，可極大降低功耗，提高計(jì)算效率，在新型計(jì)算領(lǐng)域具有極大應(yīng)用潛力。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明公開(kāi)一種感存算一體的柔性有機(jī)憶阻器，包括：柔性襯底；底層電極，以一定間隔分布在所述柔性襯底上；有機(jī)功能層，形成所述底層電極上，所述有機(jī)功能層具有紫外光響應(yīng)，并且可以在紫外光脈沖的激勵(lì)下進(jìn)行電荷的存儲(chǔ)與擦除，撤去光脈沖后的電流狀態(tài)與施加光脈沖前的初始電流狀態(tài)不同，且能保持較長(zhǎng)的時(shí)間；頂層電極，以一定間隔分布在所述功能層上，且其延伸方向與所述底層電極的延伸方向垂直；當(dāng)利用紫外光脈沖源對(duì)所形成的感存算一體的柔性有機(jī)憶阻器進(jìn)行照射時(shí)，憶阻器可感應(yīng)到光信號(hào)并產(chǎn)生電流信號(hào)，相應(yīng)的電流信號(hào)可被憶阻器件存儲(chǔ)記憶并用于多態(tài)神經(jīng)計(jì)算，從而實(shí)現(xiàn)感存算一體化。

本發(fā)明的感存算一體的柔性有機(jī)憶阻器中，優(yōu)選為，所述柔性襯底為PET、PI或PDMS。

本發(fā)明的感存算一體的柔性有機(jī)憶阻器中，優(yōu)選為，所述有機(jī)功能層為P3HT、聚對(duì)二甲苯基或C8-BTBT。

本發(fā)明的感存算一體的柔性有機(jī)憶阻器中，優(yōu)選為，所述底層電極為Au、ITO或Al。

本發(fā)明的感存算一體的柔性有機(jī)憶阻器中，優(yōu)選為，所述頂層電極為Ag、TaN或TiN。

本發(fā)明還公開(kāi)一種感存算一體的柔性有機(jī)憶阻器制備方法，包括以下步驟：

提供柔性襯底；形成底層電極，使其以一定間隔分布在所述柔性襯底上；在所述底層電極上形成有機(jī)功能層，所述有機(jī)功能層具有紫外光響應(yīng)，并且可以在紫外光脈沖的激勵(lì)下進(jìn)行電荷的存儲(chǔ)與擦除，撤去光脈沖后的電流狀態(tài)與施加光脈沖前的初始電流狀態(tài)不同，且能保持較長(zhǎng)的時(shí)間；在所述功能層上以一定間隔形成頂層電極，且其延伸方向與所述底層電極的延伸方向垂直；利用紫外光脈沖源對(duì)所形成的感存算一體的柔性有機(jī)憶阻器進(jìn)行照射，憶阻器可感應(yīng)到光信號(hào)并產(chǎn)生電流信號(hào)，相應(yīng)的電流信號(hào)可被憶阻器件存儲(chǔ)記憶并用于多態(tài)神經(jīng)計(jì)算，從而實(shí)現(xiàn)感存算一體化。

本發(fā)明的感存算一體的柔性有機(jī)憶阻器制備方法中，優(yōu)選為，所述柔性襯底為PET、PI或PDMS。

本發(fā)明的感存算一體的柔性有機(jī)憶阻器制備方法中，優(yōu)選為，所述有機(jī)功能層為P3HT、聚對(duì)二甲苯基或C8-BTBT。

本發(fā)明的感存算一體的柔性有機(jī)憶阻器制備方法中，優(yōu)選為，采用溶液旋涂法形成所述有機(jī)功能層。