一种基于二维WSe2晶体管的微型多功能人工神经元器件及其制备方法和应用技术

本发明专利技术属于人工神经元器件领域，为了解决现有人工突出功能单一、制造过程复杂、无法适应规模生产的问题，本发明专利技术提出一种基于二维WSe<subgt;2</subgt;晶体管的微型多功能人工神经元器件的制备方法，包括以下步骤：制备单层/少层二硫化硒薄沟道；蒸镀Se/Au电极制作P型WSe<subgt;2</subgt;晶体管；蒸镀Bi/Au电极制作N型WSe<subgt;2</subgt;晶体管并采用CMOS结构连接；本发明专利技术还测试了制备的器件的电学性能及其激活函数输入输出曲线，并仿真其各项指标并得到仿真结果的准确率，证明本发明专利技术能应用于实现激活函数功能和人工突触功能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体人工神经元器件领域，尤其涉及一种基于二维wse2晶体管的微型多功能人工神经元器件及其制备方法和应用。

技术介绍

1、人工神经网络(ann)中的神经元之间的大量相互连接使得信息输入之后可以很快地传递到各个神经元并行处理,在值传递的过程中同时完成数据的计算和存储功能，将输入输出的映射关系以神经元间连接强度(权值)的方式存储下来,因此运算效率比传统的串行处理数据方式更高。神经元数量以及层数越多，神经网络处理数据能力越强，学习速度也越快。近年来神经网络在物联网、云数据处理、机器学习等多个方面取得了前所未有的发展和成功。因此，人工神经元作为人工神经网络的基本组成部分显得尤为重要。二维材料被认为是构建下一代电子产品理想属性的新兴材料，其具有原子薄的厚度和表面没有悬垂键等优点，吸引了许多研究者的注意力。基于二维材料制作神经形态器件的研究已经有了不少成果，像各种人工突触器件，忆阻器、光电突触、异突触等可实现电导权重更新和短时/长时可塑性(stp/ltp)等记忆效果的器件被广泛研究。

2、但在人工神经网络中，神经元的功能不仅包括不同权重变化的本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于二维WSe2晶体管的微型多功能人工神经元器件的制备方法,其特征在于，包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的一种基于二维WSe2晶体管的微型多功能人工神经元器件的制备方法，其特征在于，步骤S2中，在所述WSe2薄膜上制备两个相互平行的条状Au电极，具体包括以下步骤：在所述WSe2薄膜上涂上光刻胶，通过紫外曝光、显影，得到两个相互平行的条状电极图案，依次蒸镀厚度为8-15nm的Se和40-100nm的Au，去胶处理后，通过真空干燥去除Se层，得到包括P型WSe2晶体管的硅片。

3.如权利要求1所述的一种基于二维WSe2晶体管的微型多功能人工神经元器件的制备...

【技术特征摘要】

1.一种基于二维wse2晶体管的微型多功能人工神经元器件的制备方法,其特征在于，包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的一种基于二维wse2晶体管的微型多功能人工神经元器件的制备方法，其特征在于，步骤s2中，在所述wse2薄膜上制备两个相互平行的条状au电极，具体包括以下步骤：在所述wse2薄膜上涂上光刻胶，通过紫外曝光、显影，得到两个相互平行的条状电极图案，依次蒸镀厚度为8-15nm的se和40-100nm的au，去胶处理后，通过真空干燥去除se层，得到包括p型wse2晶体管的硅片。

3.如权利要求1所述的一种基于二维wse2晶体管的微型多功能人工神经元器件的制备方法，其特征在于，步骤s3中，在所述wse2薄膜上制备两个相互平行的条状bi/au电极，具体包括以下步骤：在所述wse2薄膜上涂上光刻胶，通过紫外曝光、显影，得到两个相互平行的条状电极图案，依次蒸镀厚度2-10nm的bi层和厚度40-100nm的au层，去胶处理后得到包括p型wse2晶体管和n型wse2晶体管的硅片。

4.如权利要求1～3中任意一项所所述的一种基于二维wse2晶体管的微型多功能人工神经元器件的制备方法制得的基于二维wse2晶体管的微型多功能人工神经元器件，其特征在于，包括：由绝缘氧化硅层和重掺杂导电硅层组成的硅片，所述绝缘氧化硅层上设置有wse2薄膜作为沟道；所述wse2薄膜由10层以下单层二维wse2组成；

5.如权利要求4所述的基于二维wse2晶体管的微型多功能人工神经元器件，其特征在于，绝缘氧化硅层厚度260-500nm；两...

【专利技术属性】
技术研发人员：张骐，黄春晨，李馨，
申请(专利权)人：杭州电子科技大学，
类型：发明
国别省市：