一种具有单极性电压调控性能的异质结突触晶体管及其制备方法技术

本发明专利技术属于半导体技术和神经形态硬件领域，具体涉及一种具有单极性电压调控性能的异质结突触晶体管及其制备方法。本发明专利技术所述异质结突触晶体管，从下至上依次为衬底（1）、栅电极（2）、栅绝缘层（3）、电荷俘获层（4）、P/N异质结（5）和源漏电极（6）。所述的P/N异质结分为P型半导体层和N型半导体层两层。本发明专利技术利用制备的P/N异质结结构以及电荷俘获层实现异质结突触晶体管的双极性特性，即异质结突触晶体管既能实现N型特性也能实现P型特性。并且在异质结突触晶体管双极性的基础上，通过P/N异质结和电荷俘获层的协同或者竞争作用，结合单极性电压的调控方法，能够实现器件单极性电压的可调控制。制。制。

【技术实现步骤摘要】
一种具有单极性电压调控性能的异质结突触晶体管及其制备方法


[0001]本专利技术属于半导体技术和神经形态硬件领域，具体涉及一种具有单极性电压调控性能的异质结突触晶体管及其制备方法。

技术介绍

[0002]近年来，随着信息时代的迅速发展，人工智能（AI）、物联网和大数据等已成为热门的研究领域，具有广阔的应用前景，如语音识别、图像处理和自动驱动技术等。然而，目前对于基于冯
·
诺依曼体系结构的传统计算机，由于存储单元和处理器的物理分离，两个单元之间的数据传输降低了计算效率，逐渐不能满足存储运算的需求。于是利用不同机制实现存算单元的拓展是从硬件层面突破人工智能发展的必要举措。其中，具有可重构的三端突触晶体管是用于构建神经形态硬件器件最有前景的技术之一，在单极性下实现电压调控也大大拓展了类脑芯片的应用前景。
[0003]突触晶体管，如P/N异质结结构晶体管，在不同的电压偏置下具有两个不同的半导体通道，在特定的结构下，能够实现双极性器件，因此人们对异质结结构的晶体管进行了深入的研究。如使用P/N混合异质结作为半导体层，制备了异质结本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有单极性电压调控性能的异质结突触晶体管，其特征在于，所述异质结突触晶体管，从下至上依次为衬底（1）、栅电极（2）、栅绝缘层（3）、电荷俘获层（4）、P/N异质结（5）和源漏电极（6）；所述的P/N异质结（5）分为P型半导体层和N型半导体层两层；所述电荷俘获层的材料为具有电荷俘获作用的介质，选用聚（2
‑
乙烯基萘）（PVN）、聚（9
‑
乙烯咔唑）（PVK）、聚（4
‑
乙烯基苯酚）（PVP）或聚苯乙烯（PS），所述电荷俘获层的厚度为1~50 nm。2. 根据权利要求1所述的异质结突触晶体管，其特征在于，所述P型半导体层的材料为P型有机半导体或P型无机半导体，选用并五苯、双萘并 [2,3
‑
B:2
′
,3
′‑
F] 噻吩并 [3,2
‑
B] 噻吩（DNTT）、2,7
‑
二辛基[1]苯并噻吩并[3,2
‑
b] [1]苯并噻吩（C8
‑
BTBT）、硒化锌（ZnSe）或硫化锌（ZnS），所述P型半导体层的厚度为1~200 nm。3. 根据权利要求1所述的异质结突触晶体管，其特征在于，所述N型半导体层的材料为N型有机半导体或N型无机半导体，选用N,N'
‑
二十三烷基苝
‑
3,4,9,10
‑
四羧二酰亚胺（PTCDI
‑
C
13
）、十六氟酞菁铜（F16CuPc）、1,4,5,8
‑
萘四甲酸酐（NTCDA）、萘二酰亚胺（NDI）、铟镓锌氧化物（IGZO）或氧化锌（ZnO），所述N型半导体层的厚度为1~200 nm。4.根据权利要求1所述的异...

【专利技术属性】
技术研发人员：王一如，聂诗淼，凌海峰，解令海，
申请(专利权)人：南京邮电大学，
类型：发明
国别省市：