基于全有机场效应的柔性人工触觉神经系统及其制备方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于全有机场效应的柔性人工触觉神经系统及其制备方法，属于人工智能技术领域。该柔性人工触觉神经系统包括有机场效应触觉传感器、有机场效应环形振荡器和有机场效应突触晶体管；所述有机场效应触觉传感器、有机场效应环形振荡器和有机场效应突触晶体管均利用柔性图案化电极与柔性有机半导体结合，均构筑为场效应构型，以实现高集成阵列化类皮肤触觉系统；所述柔性图案化电极包括源极、漏极、栅极、绝缘层、支撑层。本发明专利技术能够一次性制备出人工触觉神经系统的所有图案化电极和绝缘层，再结合不同功能有机半导体，实现了人工触觉神经系统的制备，极大地降低了制备工艺难度和成本。艺难度和成本。艺难度和成本。

【技术实现步骤摘要】
基于全有机场效应的柔性人工触觉神经系统及其制备方法


[0001]本专利技术属于半导体和人工智能
，具体涉及一种基于全有机场效应晶体管的柔性人工触觉神经系统及其制备方法。

技术介绍

[0002]人类感官神经系统主要包括触觉、嗅觉、味觉、视觉和听觉，能够感知和记忆外界信息。触觉信息作为基本的感觉信息之一，对人类和其他生物感知外部刺激具有重要意义。触觉神经系统有三个关键组成部分，包括受体细胞、轴突和突触。皮肤感知外部刺激，感受器产生相应的动作电位，将含有触觉信息的信号传递到大脑皮层从而识别触觉刺激。因此，类皮肤人工触觉神经系统包含三个核心组件：具有类似于生物受体精细感知能力的触觉传感器，能够模拟神经形态的人工突触，以及用于连接的人造轴突。
[0003]天津大学秦玉香教授团队通过耦合压阻式触觉传感器和两端忆阻器制备了人工触觉神经系统，触觉传感器采用的是CNT/PDMS结构化敏感层的压阻式压力传感器，人工突触采用的是Pt/HfO2/TiN三明治结构的忆阻器，以及导线作为人工轴突；施加在触觉传感器上的外部压力激活忆阻器，产生兴奋性突触后电流，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于全有机场效应晶体管的柔性人工触觉神经系统，其特征在于，该柔性人工触觉神经系统包括有机场效应触觉传感器、有机场效应环形振荡器和有机场效应突触晶体管；所述有机场效应触觉传感器、有机场效应环形振荡器和有机场效应突触晶体管均利用柔性图案化电极与柔性有机半导体结合，均构筑为场效应构型；所述柔性图案化电极包括源极、漏极、栅极、绝缘层、支撑层。2.如权利要求1所述的柔性人工触觉神经系统，其特征在于，所述有机场效应触觉传感器用于感知外界触觉信息，将感知的触觉信息转化为模拟信号；所述有机场效应环形振荡器用于将所述模拟信号转化为数字信号；所述有机场效应突触晶体管用于将所述数字信号转化为仿生物信号。3.如权利要求1所述的柔性人工触觉神经系统，其特征在于，所述柔性图案化电极为光刻弹性内嵌电极。4.如权利要求1所述的柔性人工触觉神经系统，其特征在于，所述有机场效应触觉传感器包括触觉响应敏感的有机半导体；所述有机场效应环形振荡器包括双极性有机半导体；所述有机场效应突触晶体管包括具有羟基偶极子极化绝缘层材料。5.一种基于全有机场效应晶体管的柔性人工触觉神经系统的制备方法，其特征在于，该制备方法包括：制备柔性图案化电极包括：制备人工触觉神经系统柔性图案化栅极；制备人工触觉神经系统柔性图案化源极、漏极；制备人工触觉神经系统绝缘层、支撑层；在上述柔性图案化电极上，制备人有机场效应触觉传感器、有机场效应环形振荡器和有机场效应突触晶体管的有机半导体；柔性图案化电极与有机半导体结合完成所述柔性人工触觉神经系统的制备。6.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于，通过蒸镀或光刻工艺一次性制备人工触觉神经系统柔性图案化栅极；通过蒸镀或光刻工艺一次性制备人工触觉神经系统柔性图案化源极、漏极；通过旋涂工艺一次性制备人工触觉神经系统绝缘层；通过掩膜蒸镀、液相法或制备自支撑薄膜以制备人工触觉神经系统三个核心组件的有机半导体。7.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述柔性图案化电极制备具体法包括：提供支撑层，厚度为20~100 μm，为聚对苯二甲酸乙二醇酯；在所述支撑层上蒸镀栅极，即同...

【专利技术属性】
技术研发人员：王海婷，高树静，潘宇航，王元浩，王经纶，
申请(专利权)人：青岛科技大学，
类型：发明
国别省市：