一种基于PIN异质结两端人工突触及其制备方法技术

本发明专利技术为一种基于PIN异质结两端人工突触及其制备方法。该人工突触的结构包括：衬底上部分分布有电子传输层，电子传输层上依次为光吸收层和空穴传输层；衬底上的非电子传输层部分和空穴传输层上的部分表面还覆盖有金属层；所述空穴传输层为噻吩类聚合物。本发明专利技术的人工突触光照时通过在右侧顶电极施加正负极性的电压刺激产生与光生电流同向和反向的电流，利用二者的叠加作用，可分别实现增强和抑制两种不同的光响应。不同的光响应。不同的光响应。

【技术实现步骤摘要】
一种基于PIN异质结两端人工突触及其制备方法


[0001]本专利技术属于半导体器件领域，具体涉及到两端人工突触电子器件。

技术介绍

[0002]生物视觉系统是一个复杂且庞大的神经网络系统，具有多种神经元和感受器以及效应器。大脑获得的信息有超过80％是通过视觉系统采集到的。而构成这个复杂精密的系统的基本单元是单个神经细胞，每个细胞之间又有数千个突触作为彼此之间信息交流的桥梁。一个完整的生物突触主要包括三个部分：突触前膜、突触后膜和突触间隙。细胞之间通过调节生物突触之间的连接强度进行信息交流。这种特性被称为突触可塑性，包括短程可塑性和长程可塑性。突触可塑性也是生物进行学习与记忆的分子基础。光电突触的研究对于构建人工视觉系统具有重要意义。
[0003]基于钙钛矿材料的人工突触多表现为光兴奋型器件，而一些复杂的生理活动需要抑制型和兴奋型突触的协同作用才能实现。为解决上述问题，本专利技术提出了一种基于PIN异质结两端人工突触及其制备方法，所制备的人工突触对可见光有明显的光响应，且可在单个器件上同时实现光增强和光抑制两种功能，弥补了当前光电人工突触本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于PIN异质结两端人工突触，其特征为所述的人工突触的结构包括：衬底上部分分布有电子传输层，电子传输层上依次为光吸收层和空穴传输层；衬底上的非电子传输层部分和空穴传输层上的部分表面还覆盖有金属层；所述衬底为玻璃材质；所述电子传输层为二元金属氧化物；所述光吸收层为钙钛矿材料；所述空穴传输层为噻吩类聚合物；所述的金属层分为左金属电极和右金属电极，材质均为金，左电极为衬底表面电极，右电极为空穴传输层表面电极。2.如权利要求1所述的基于PIN异质结两端人工突触，其特征为所述的左、右电极水平距离为100
‑
150微米，厚度为80
‑
100纳米；所述衬底厚度为1
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2微米；所述电子传输层厚度为30
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60纳米；所述光吸收层厚度为0.5
‑
1微米；所述空穴传输层厚度为30
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100纳米。3.如权利要求1所述的基于PIN异质结两端人工突触，其特征为所述的衬底为石英玻璃硅片或氧化铟锡导电玻璃；所述电子传输层为二元金属氧化物，包括但不限于氧化锡、氧化锌、氧化钛中的任意一种；所述光吸收层为具有ABX3通式的钙钛矿材料，其中A包括但不限于铯、甲胺、甲脒中的任意一种；B包括但不限于铅、锡、锌、钾中的任意一种；X包括但不限于氯、溴、碘中的任意一种。4.如权利要求1所述的基于PIN异质结两端人工突触，其特征为所述空穴传输层包括但不限于聚噻吩、聚3己基噻吩、聚3溴己基噻吩中的任意一种。5.如权利要求1所述的基于PIN异质结两端人工突触，其特征为所述的电子传输层的面积为衬底面积的20
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50％。6.如权利要求1所述的所述的基于PIN异质结两端人工突触，其特征为该方法包括如下步骤：(1)将衬底依次经去离子水、丙酮和异丙醇超声清洗，然后用氮气将衬底表面吹干，放入紫外清洗机中处理15
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20分钟；(2)在空气环境中，将二氧化锡氨水溶液滴加到步骤(1)的衬底上，然后利用匀胶机以3000
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5000转每分钟的速度旋涂20
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40秒，然后将衬底放置加热板上，在130
‑
180℃下加热20
‑
40分钟，得到电子传...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐文涛，龚江东，卫欢欢，
申请(专利权)人：南开大学，
类型：发明
国别省市：