[發明專利]一種基于突觸晶體管的智能日盲探測器的應用在審

申請號：	202211183798.9	申請日：	2022-09-27
公開（公告）號：	CN115621345A	公開（公告）日：	2023-01-17
發明（設計）人：	辛倩;紀興啟;宋愛民	申請（專利權）人：	山東大學
主分類號：	H01L31/0352	分類號：	H01L31/0352;H01L31/032;H01L31/113;H01L31/18;C23C14/08;G06N3/04
代理公司：	濟南金迪知識產權代理有限公司 37219	代理人：	楊樹云
地址：	250199 山***	國省代碼：	山東;37
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摘要：
搜索關鍵詞：	一種基于突觸晶體管智能探測器應用
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【說明書】：

本發明涉及一種基于突觸晶體管的智能日盲探測器的應用，智能日盲探測器包括由下自上依次生長的柵電極、介質層、IGZO前溝道層、源電極和漏電極、Ga₂O₃背溝道層，IGZO前溝道層與Ga₂O₃背溝道層形成IGZO/Ga₂O₃異質結溝道，包括：在IGZO/Ga₂O₃異質結晶體管上施加光脈沖作為調制端突觸刺激引起IGZO/Ga₂O₃異質結溝道層上電流的變化。本發明所制備的突觸晶體管表現出明顯的突觸特性，包括雙脈沖易化、短時記憶、長時記憶以及“經驗式學習”行為。本發明基于突觸晶體管的智能日盲探測器，成功實現了對圖像信息的實時探測和記憶，為圖像傳感器和未來的先進機器人系統奠定了基礎。

技術領域

本發明涉及一種基于突觸晶體管的智能日盲探測器的應用，屬于半導體技術領域。

背景技術

相比紅外、可見、近紫外探測器，日盲紫外探測器因全天候、高信噪比等優勢在導彈追蹤、保密通信、火警監測、臭氧空洞監測等軍民應用領域潛力巨大。相比傳統硅基紫外探測器、真空倍增管紫外探測器，采用寬禁帶半導體材料如MgZnO,AlGaN,ZnGaO,ZnGeO和Ga₂O₃等制備的日盲紫外探測器具有不需要濾波器、靈敏度高、驅動電壓低、體積小、易于陣列集成等優點，被認為是新一代日盲探測器的理想選擇。人腦含有大量的神經元和突觸，可以快速、高效地處理學習、識別、認知等復雜的非結構化問題。模擬人腦的神經結構，構建具有類突觸功能、具備自主學習能力的智能光電探測系統，既能實時感知成像探測，也能模仿人類的視覺記憶實現對探測信息的學習和記憶，是光電探測的一個主流發展方向。

目前，日盲紫外探測還僅局限于非智能探測，已有的相關報導僅能進行實時探測，不能對探測到的信息實現記憶的功能。中國專利文獻CN110534572A公開了一種近紅外光調控突觸晶體管及其制備方法，該器件結構是利用溶液合成法在Si/SiO₂襯底上設置MoSe₂/Bi₂Se₃/PMMA層，100-140℃退火30-50分鐘，作為近紅外光調控層；然后在MoSe₂/Bi₂Se₃/PMMA層上設置p型半導體層；最后在半導體層上設置源極與漏極。雖然該器件在近紅外光的刺激下實現了長時記憶和短時記憶的突觸可塑性特征，但器件的制備過程相對比較復雜；此外，該器件對弱光的檢測存在局限性，也不能實現對日盲紫外刺激的響應。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明提供了一種基于突觸晶體管的智能日盲探測器的應用。

本發明方法所制備的基于突觸晶體管的智能日盲探測器，不僅可以實現對外部圖像信息進行實時探測，還可以實現記憶的功能。

本發明的技術方案為：

一種基于突觸晶體管的智能日盲探測器的應用，利用IGZO/Ga₂O₃異質結晶體管模擬生物突觸的功能，所述智能日盲探測器包括由下自上依次生長的柵電極、介質層、IGZO前溝道層、源電極和漏電極、Ga₂O₃背溝道層，IGZO前溝道層與Ga₂O₃背溝道層形成IGZO/Ga₂O₃異質結溝道，包括：在IGZO/Ga₂O₃異質結晶體管上施加光脈沖作為調制端突觸刺激，引起IGZO/Ga₂O₃異質結溝道層上電流即突觸后電流PSC的變化。