一种模拟神经突触有机电化学晶体管、其制备方法以及方向选择电路技术

一种模拟神经突触有机电化学晶体管、其制备方法以及方向选择电路，利用电解质型栅介质通电构成双电层结构的原理，降低工作电压，该有机电化学晶体管的结构由下往上依次为衬底、电解液型栅介质、有机材料通道、金属顶电极；并且提出一种基于STP/STD的新型神经形态电路来实现方向选择性，通过两种布线方案实现生物神经系统中的短时程增强/抑制（STP/STD）。通过采用加载不同的脉冲电压模式，进行突触仿生功能的模拟，实现类神经突触的学习和记忆功能。实现类神经突触的学习和记忆功能。实现类神经突触的学习和记忆功能。

【技术实现步骤摘要】
一种模拟神经突触有机电化学晶体管、其制备方法以及方向选择电路


[0001]本专利技术属于半导体微电子器件与人工智能的交叉领域，具体涉及一种模拟神经突触有机电化学晶体管、其制备方法以及方向选择电路。

技术介绍

[0002]由于有机电子材料具有制造成本低、机械弹性好、生物相容性好等诸多优点，有机生物电子学引起了人们极大的研究兴趣。其中，有机电化学晶体管因其在各种生物学应用中的潜力而脱颖而出，例如大脑启发的神经形态计算，它利用晶体管来模拟神经/突触的计算特性，并建立类似于大脑功能的神经形态系统。短时突触可塑性，包括短时增强和抑制(STP/STD)，是生物神经系统的基本特征，不同可塑性的相互作用可以形成各种系统级的算法，如方向选择性。
[0003]然而，以前的大多数研究只实现了一种类型的短期可塑性STP或STD，而不是在单个设备上同时实现这两种类型，更不用说继承不同类型来实现系统级算法。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供了一种基于模拟神经突触的有机电化学晶体管、其制备方法及其方向选择电路，利用电解质型栅介质材料通电形成双本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种模拟神经突触有机电化学晶体管，其特征在于：包括由下往上依次的衬底、电解液型栅介质、有机材料通道、金属顶电极；所述衬底为Si衬底，厚度为0.55mm
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0.75mm；所述电解液型栅介质为壳聚糖，厚度为10~20nm；所述有机材料通道为DPPT
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TT，厚度为10nm~30nm；所述顶电极为Au，厚度为45nm~60nm。2.一种模拟神经突触有机电化学晶体管的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤（1），清洗Si衬底，分别用去离子水和无水乙醇清洗至衬底表面无杂质，再使用等离子体和紫外线去除表面羟基并提高亲水性；步骤（2），在衬底上滴涂壳聚糖，并进行退火；步骤（3），在步骤（2）制备的器件上采用旋涂的方法制作DPPT
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TT薄膜，通过控制旋涂速度和退火温度制作出一定膜厚的有机层薄膜；步骤（4），利用真空蒸镀在步骤（3）得到的有机层薄膜上制备顶电极，得到完整的有机电化学晶体管。3.根据权利要求2所述的一种模拟神经突触有机电化学晶体管的制备方法，其特征在于：步骤（1）中，将Si衬底在无水乙醇、去离子水中分别超声清洗10min~20min，使用氮气枪将Si片表面水渍吹干后加热5min~10min，接着分别放入等离子体和紫外线中30min~45min，用于去除Si表面羟基，提升亲水性。4.根据权利要求2所述的一种模拟神经突触有机电化学晶体管的制备方法，其特征在于：步骤（2）中，用注射器吸取0.3ml~0.5ml的壳聚糖，并经过过滤头的过滤，滴涂到清洗完毕的Si衬底上；滴涂完成之后将器件放在80℃~100℃的加热台上加热20min~40min，接着放在室温下干燥2
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3天。5.根据权利要求4所述的一种模拟神经突触有机电化学晶体管的制备方法，其特征在于：步骤（2）中，壳聚糖的浓度比为壳聚糖:冰醋酸:水=1:1:50。6.根据权利要求2所述的一种模拟神经突触有机电化学晶...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙华斌，胡艳雨，朱圆圆，万相，徐勇，于志浩，吴洁，
申请(专利权)人：南京邮电大学，
类型：发明
国别省市：