[發(fā)明專利]一種多模式調(diào)制的柔性鈣鈦礦神經(jīng)突觸器件及其制備方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011160333.2
• 申請(qǐng)日: 2020-10-27
• 公開（公告）號(hào): CN112349838A
• 公開（公告）日: 2021-02-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳琳;孟佳琳;王天宇;孫清清;張衛(wèi)
• 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;H01L51/30;H01L51/42;H01L51/46;G06N3/063
• 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)明公開一種多模式調(diào)制的柔性鈣鈦礦神經(jīng)突觸器件及其制備方法。該多模式調(diào)制的柔性鈣鈦礦神經(jīng)突觸器件包括：柔性襯底；底層電極，形成在所述柔性襯底上；功能層，其為鹵化物鈣鈦礦材料，形成在所述底層電極上；頂層電極，相互隔離分布在所述功能層上，以可見光源與電學(xué)脈沖作為多模式調(diào)節(jié)的不同信號(hào)源，利用鹵化物鈣鈦礦材料的離子效應(yīng)，在電學(xué)刺激或者光學(xué)刺激的作用下，通過(guò)離子的移動(dòng)模擬神經(jīng)突觸特性，從而實(shí)現(xiàn)多重調(diào)制效果。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種多模式調(diào)制的柔性鈣鈦礦神經(jīng)突觸器件及其制備方法。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)的馮諾依曼式計(jì)算構(gòu)架具有高功耗與效率低下的等問(wèn)題，而人腦在處理信息時(shí)具有高效與低功耗的特性。為了模擬類人腦計(jì)算，構(gòu)架神經(jīng)突觸型器件模擬生物體信息處理與計(jì)算的基本單元神經(jīng)元具有重要意義。

對(duì)于神經(jīng)突觸型電子器件，單一的電學(xué)調(diào)制無(wú)法實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的突觸可塑性，同時(shí)限制了器件的工作環(huán)境。多模式調(diào)節(jié)逐漸被研究者采用，利用光電雙調(diào)制可更為靈活有效地實(shí)現(xiàn)神經(jīng)突觸可塑性模擬，在處理復(fù)雜信號(hào)時(shí)更有優(yōu)勢(shì)，已成為新的發(fā)展浪潮。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明公開一種多模式調(diào)制的柔性鈣鈦礦神經(jīng)突觸器件，包括：柔性襯底；底層電極，形成在所述柔性襯底上；功能層，其為鹵化物鈣鈦礦材料，形成在所述底層電極上；頂層電極，相互隔離分布在所述功能層上，以可見光源與電學(xué)脈沖作為多模式調(diào)節(jié)的不同信號(hào)源，利用鹵化物鈣鈦礦材料的離子效應(yīng)，在電學(xué)刺激或者光學(xué)刺激的作用下，通過(guò)離子的移動(dòng)模擬神經(jīng)突觸特性，從而實(shí)現(xiàn)多重調(diào)制效果。

本發(fā)明的多模式調(diào)制的柔性鈣鈦礦神經(jīng)突觸器件中，優(yōu)選為，所述柔性襯底PET、PI、PDMS或相片紙。

本發(fā)明的多模式調(diào)制的柔性鈣鈦礦神經(jīng)突觸器件中，優(yōu)選為，所述鹵化物鈣鈦礦材料為CH₃NH₃PbBr₃、CH₃NH₃PbI₃或CH₃NH₃PbCl₃。

本發(fā)明的多模式調(diào)制的柔性鈣鈦礦神經(jīng)突觸器件中，優(yōu)選為，所述底層電極為Pt、Au、TiN、Al或ITO。

本發(fā)明的多模式調(diào)制的柔性鈣鈦礦神經(jīng)突觸器件中，優(yōu)選為，所述頂層電極為Al、Au、Ti或Ni。

本發(fā)明還公開一種多模式調(diào)制的柔性鈣鈦礦神經(jīng)突觸器件制備方法，包括以下步驟：在柔性襯底上形成底層電極；在所述底層電極上形成功能層，所述功能層為鹵化物鈣鈦礦材料；在所述功能層上形成相互隔離分布的頂層電極，以可見光源與電學(xué)脈沖作為多模式調(diào)節(jié)的不同信號(hào)源，利用鹵化物鈣鈦礦材料的離子效應(yīng)，在電學(xué)刺激或者光學(xué)刺激的作用下，通過(guò)離子的移動(dòng)模擬神經(jīng)突觸特性，從而實(shí)現(xiàn)多重調(diào)制效果。

本發(fā)明的多模式調(diào)制的柔性鈣鈦礦神經(jīng)突觸器件制備方法中，優(yōu)選為，所述鹵化物鈣鈦礦材料為CH₃NH₃PbBr₃、CH₃NH₃PbI₃或CH₃NH₃PbCl₃。

本發(fā)明的多模式調(diào)制的柔性鈣鈦礦神經(jīng)突觸器件制備方法中，優(yōu)選為，利用旋凃法形成所述功能層。

本發(fā)明的多模式調(diào)制的柔性鈣鈦礦神經(jīng)突觸器件制備方法中，優(yōu)選為，形成所述功能層的步驟，具體包括：在所述底層電極上滴涂鹵化物鈣鈦礦溶液，使其鋪滿底層電極；在手套箱中自然晾干，形成功能層。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的多模式調(diào)制的柔性鈣鈦礦神經(jīng)突觸器件制備方法的流程圖。

圖2～圖4是本發(fā)明的多模式調(diào)制的柔性鈣鈦礦神經(jīng)突觸器件制備方法各步驟的結(jié)構(gòu)示意圖。