[發明專利]一種基于異質結的光調控憶阻器及其制備方法與應用

在審

• 申請號: 202111672945.4
• 申請日: 2021-12-31
• 公開（公告）號: CN114335231A
• 公開（公告）日: 2022-04-12
• 發明（設計）人: 韓素婷;宮悅;周曄
• 申請（專利權）人: 深圳大學
• 主分類號: H01L31/109
• 分類號: H01L31/109;H01L31/18;G06N3/067;G11C11/42;G11C11/54
• 代理公司: 深圳市君勝知識產權代理事務所(普通合伙) 44268
• 代理人: 劉芙蓉

1.一種基于異質結的光調控憶阻器，其特征在于：包括自下而上依次設置的基底、底電極、異質結層和頂電極；所述基底為柔性基底，所述異質結層為黑磷BP和CsPbBr₃ QDs通過自組裝形成的CsPbBr₃ QDs-BP異質結；所述憶阻器利用光刺激來激發模擬神經元功能。

2.根據權利要求1所述的基于異質結的光調控憶阻器，其特征在于，所述柔性基底為PDMS基底。

3.一種如權利要求1-2任一所述的基于異質結的光調控憶阻器的制備方法，其特征在于，包括步驟：

提供PDMS基底；

在所述PDMS基底上沉積一層ITO作為底電極；

將CsPbBr₃ QDs-FLBP溶液旋涂在ITO/PDMS基底上，并在手套箱中退火，得到CsPbBr₃QDs-BP/ITO/PDMS薄膜；

在所述CsPbBr₃ QDs-BP/ITO/PDMS薄膜上蒸鍍Ag電極，得到Ag/CsPbBr₃ QDs-BP/ITO/PDMS光調控憶阻器。

4.根據權利要求3所述的基于異質結的光調控憶阻器的制備方法，其特征在于，所述PDMS基底的制備方法包括步驟：

將PDMS前驅體與固化劑按照10:1的重量比混合均勻后涂在干凈玻片上；

固化后，將PDMS薄膜從玻片上剝離，切成2×2厘米大小備用。

5.根據權利要求3所述的基于異質結的光調控憶阻器的制備方法，其特征在于，每次使用前對制備好的CsPbBr₃ QDs-FLBP溶液進行超聲處理。

6.根據權利要求5所述的基于異質結的光調控憶阻器的制備方法，其特征在于，所述CsPbBr₃ QDs-FLBP溶液的制備方法包括步驟：

取BP晶體在N-甲基吡咯烷酮中研磨，然后將混合物加入到新的N-甲基吡咯烷酮中，經超聲處理后離心，取含有BP納米片的上清液，之后再通過離心將上清液中的N-甲基吡咯烷酮交換為甲苯，得到BP納米片溶液；

制備鈣鈦礦CsPbBr₃量子點，并分散在甲苯溶液中；

將制備好的CsPbBr₃量子點加入到BP納米片溶液中，然后進行超聲處理誘導CsPbBr₃量子點在BP納米片上自組裝，得到所述CsPbBr₃ QDs-FLBP溶液。

7.一種如權利要求1所述的基于異質結的光調控憶阻器的應用，其特征在于，將所述光調控憶阻器應用于人工神經元模型。

8.根據權利要求7所述的基于異質結的光調控憶阻器的應用，其特征在于，所述光調控憶阻器通過控制光強實現對人工神經元的刺激脈沖頻率的調控，當光強從0增加到0.037mW/cm²時，所述人工神經元的輸出脈沖頻率與光強成正比。

9.根據權利要求7所述的基于異質結的光調控憶阻器的應用，其特征在于，將所述光調控憶阻器應用于LIF神經元模型。

10.根據權利要求9所述的基于異質結的光調控憶阻器的應用，其特征在于，將所述光調控憶阻器應用于LIF神經元模型的電路實現方式為：

LIF神經元電路分為充電和放電兩部分，電壓脈沖作用于LIF神經元與電阻串聯；通過在輸入側節點輸入脈沖，實現充電過程；當電容充電超過所述光調控憶阻器閾值后，所述光調控憶阻器切換到低阻態，引發LIF行為；之后電容開始放電，所述光調控憶阻器兩端的電壓開始降低，當降低至閾值電壓以下時，所述光調控憶阻器再次回到高阻態，為下一次LIF行為做準備。