一种模拟生物信号的三端电化学器件制造技术

本发明专利技术涉及电化学器件技术领域，提供了一种模拟生物信号的三端电化学器件。该器件包括栅、源和漏电极，源、漏电极与栅电极之间存在电解质，源、漏电极之间存在沟道，其中器件材料满足：(1)沟道材料可以可逆地发生离子的吸附与解吸附，以及离子的嵌入与脱出且伴随沟道材料能带结构改变；(2)当调控信号大于所对应信号的阈值时，沟道电阻减小沟道电阻减小；当调控信号小于阈值时，沟道电阻增大沟道电阻增大；使得在源

【技术实现步骤摘要】
一种模拟生物信号的三端电化学器件


[0001]本专利技术涉及电化学器件
，特别是一种模拟生物信号的三端电化学器件。

技术介绍

[0002]现代计算机很大程度上是建立在场效应晶体管(Field Effect Transistor，简称FET)技术之上的。计算机的基础组成部分主要包括计算芯片(如CPU/GPU)、动态随机访问存储器(Dynamic Random Access Memory，简称DRAM)、闪存(如NAND flash)等，均由大规模集成的FET构成。FET结构包括源电极、漏电极、栅电极和沟道，是一种利用场效应控制电流通路中的多数载流子密度，以控制沟道电流的三端半导体器件。FET中栅电极相当于控制极(基极)，源电极相当于发射极，漏电极相当于集电极，栅电压将调控位于源漏电极之间的沟道在高低两个阻态之间切换，从而达到“开/关”或“1/0”的双态切换。与此不同的是，人脑在决策或学习过程中展示出多级连续态切换的模拟信号特征，即具有多个准连续的状态，而以双态切换的传统器件模拟这一点则较为困难。例如，假设神经元可以在256个可分辨态之间切换本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种模拟生物信号的三端电化学器件，其特征在于，包括：源电极、漏电极和栅电极；设置在所述源电极和所述漏电极之间的沟道；以及设置在所述源电极和所述漏电极与所述栅电极之间的电解质；其中，所述沟道和所述栅电极的材料选择为：所述沟道的材料能够可逆地发生所述电解质中离子的吸附和解吸附，同时能够可逆地发生所述电解质中离子的嵌入和脱出且伴随沟道材料的能带结构改变；所述栅电极与所述沟道之间的电极电位差x小于0，且当施加于所述栅电极与所述源电极之间的调控信号大于指定信号阈值时，所述沟道因所述电解质中离子的嵌入或脱出导致的电阻变化ΔR小于0；当所述调控信号小于所述指定信号阈值时所述ΔR大于0；其中，当所述调控信号为电压调控信号时，所述指定信号阈值为x；当所述调控信号为电流调控信号时，所述指定信号阈值为0；以使得单次所述调控信号引起所述沟道中发生以下两种不同步、现象相反的过程：因所述离子的吸附和解吸附引起的不对称双电层的充电和放电过程以及因所述离子的嵌入和脱出引起的沟道材料的金属
‑
绝缘体转变过程，从而通过单次所述调控信号实现不同步的沟道电信号增强和抑制效果，以模拟生物信号。2.根据权利要求1所述的三端电化学器件，其特征在于，所述沟道的材料包括Li
4+k
Ti5O
12
(0≤k≤3)。3.根据权利要求1所述的三端电化学器件，其特征在于，所述栅电极的材料包括Li
+
源材料或Na
...

【专利技术属性】
技术研发人员：李少青，周维亚，夏晓刚，王艳春，解思深，
申请(专利权)人：中国科学院物理研究所，
类型：发明
国别省市：