【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及光电传感器、视觉芯片、半导体制备工艺的交叉领域，具体涉及一种一步法制备的二维范德华半导体突触器件。
技术介绍
1、随着人工智能时代的到来，全球数据量呈现出爆发式的增长，预计到2025年数据量达到175zb。像人脸识别、自动驾驶汽车等，会实时感知并产生大量的数据，对数据的处理有着较高的要求。产生的数据中有很大一部分是冗余的，使得数据量快速增长，而算力的发展有了肉眼可见的瓶颈。导致这一现象的原因主要是硬件方面所面临的一些挑战，包括摩尔定律的终结，以及冯诺依曼架构所带来的存储墙与功耗墙。
2、所谓的冯诺依曼架构是以程序为中心的，在传感器接收信号后首先需要模数转换，采用二进制对数字信号进行处理。此外，感官系统与计算单元物理分离，需要频繁的数据运输。如此大量冗余的数据输入、搬运、处理，提高了能耗，降低了速度。
3、而人类视觉系统是一种解决感知计算瓶颈的有效途径。在人类视觉系统中，视网膜接收光信号后会首先对信息进行预处理，去除冗余无用的数据后再传递给大脑皮层进行更复杂的处理。通过模仿人类视觉系统制备出人工突触器件是一种打破冯诺依曼瓶颈的有效途径，大量目光聚焦于这种以数据为中心的人工突触器件的研究。
4、然而，这一领域还面临着一些问题：例如，目前大多数的二维范德华半导体人工突触器件技术路线繁琐，工艺较为复杂，需要多层薄膜沉积或对材料进行处理，这就导致在实际应用中器件的制备过程中良率的降低以及成本的提升。因此，使用少步骤、与现有半导体集成电路工艺技术兼容的方法来实现人工突触器件是极其必要的。p>
技术实现思路
1、为了解决上述问题，本专利技术提出了一种一步法制备的二维范德华半导体突触器件，包括衬底、沟道、源电极和漏电极，设置绝缘层作为衬底，衬底上设置沟道，沟道由多层的二维半导体mos2构成，源电极和漏电极分别位于沟道的两端上，沟道、源电极和漏电极整体位于绝缘层衬底上；其特征在于，所述沟道材料中含有可以存储电子或空穴的缺陷。
2、所述沟道材料中的缺陷为s空位或mo空位。
3、所述沟道材料中的缺陷浓度需大于10ppm。
4、所述沟道材料中的缺陷产生于源漏电极沉积过程中。
5、所述沟道材料中的缺陷分布于源漏电极正下方且不超出沟道材料。
6、所述沟道材料的厚度为20-100nm。
7、所述二维范德华半导体突触器件的工作电压范围为1mv-10v。
8、一种一步法制备的二维范德华半导体突触件的方法，该制造方法包括：
9、(1)将多层的二维半导体mos2转移至清洗后的绝缘层衬底，形成沟道；
10、(2)在沟道两端上进行源漏电极沉积，源漏电极与沟道形成电学连接并形成缺陷区域。
11、源漏电极沉积需使用高能沉积法，如磁控溅射，磁控溅射过程控制的条件为：真空为3-10mtorr，溅射温度为常温，溅射功率为300-550w，ar气的流量为40sccm。
12、在电极沉积过程中，高能量的金属原子轰击沟道材料会进入材料内部，产生s空位或mo空位，进一步产生可以存储电子或空穴的缺陷，实现电荷存储功能，使器件具有突触效果。
13、相较于现有人工突触器件，本专利技术通过一步法制备的二维范德华半导体突触件具有以下有益效果：
14、现有的大多数人工突触器件技术路线繁琐，工艺较为复杂，需要多层薄膜沉积或对材料进行，精简化工艺的突触制备技术方法在实际生产中的应用具有广阔前景。
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1.一种一步法制备的二维范德华半导体突触器件，包括衬底、沟道、源电极和漏电极，设置绝缘层作为衬底，衬底上设置沟道，沟道由多层的二维半导体MoS2构成，源电极和漏电极分别位于沟道的两端，整体位于绝缘层上；其特征在于，所述沟道材料中含有可存储电子或空穴的缺陷。
2.根据权利要求1所述的二维范德华半导体突触器件，其特征在于，所述沟道材料中的缺陷为S空位或Mo空位。
3.根据权利要求1所述的二维范德华半导体突触器件，其特征在于，所述沟道材料中的缺陷浓度需大于10ppm。
4.根据权利要求1所述的二维范德华半导体突触器件，其特征在于，所述沟道材料中的缺陷产生于金属沉积的过程。
5.根据权利要求1所述的二维范德华半导体突触器件，其特征在于，所述沟道材料中的缺陷分布于源漏电极正下方且不超出沟道材料。
6.根据权利要求1所述的二维范德华半导体突触器件，其特征在于，所述沟道材料的厚度为20-100nm。
7.根据权利要求1所述的二维范德华半导体突触器件，其特征在于，所述二维范德华半导体突触器件的工作电压范围为1mV-10V。<...
【技术特征摘要】
1.一种一步法制备的二维范德华半导体突触器件，包括衬底、沟道、源电极和漏电极，设置绝缘层作为衬底，衬底上设置沟道，沟道由多层的二维半导体mos2构成，源电极和漏电极分别位于沟道的两端，整体位于绝缘层上；其特征在于，所述沟道材料中含有可存储电子或空穴的缺陷。
2.根据权利要求1所述的二维范德华半导体突触器件，其特征在于，所述沟道材料中的缺陷为s空位或mo空位。
3.根据权利要求1所述的二维范德华半导体突触器件，其特征在于，所述沟道材料中的缺陷浓度需大于10ppm。
4.根据权利要求1所述的二维范德华半导体突触器件，其特征在于，所述沟道材料中的缺陷产生于金属沉积的过程。
5.根据权利要求1所述的二维范德华半导体突...
【专利技术属性】
技术研发人员：严辉，郭亦豪，邓文杰，张永哲，
申请(专利权)人：北京工业大学，
类型：发明
国别省市：
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