一种面向人工视觉的神经视网膜突触器件及其制备方法技术

本发明专利技术公开一种面向人工视觉的神经视网膜突触器件及其制备方法。该神经视网膜突触器件包括：衬底；电极，由栅电极、源电极、漏电极构成，形成于所述的衬底之上；沟道层，由零维量子点/二维材料异质结薄膜构成，对光信号有增强响应，形成于所述的衬底之上，用于连接所述的源、漏电极形成电通路，且远离所述的栅电极；栅介质层，由电解质类栅介质材料构成，连接所述沟道与所述栅电极，形成双电层。本发明专利技术中所述栅电极接收电信号模拟突触前端，所述沟道层接收光信号模拟视网膜细胞光感知器，所述的源、漏极及所述的沟道层由读取电压完成对信息收集、处理与存储，电突触前端调节获得正负光电流响应，用于构建感存算一体化的视觉神经形态感知系统。

【技术实现步骤摘要】

本公开涉及半导体技术及半导体光电，具体涉及一种面向人工视觉的神经视网膜突触器件及其制备方法。

技术介绍

1、传统的视觉成像系统是由传感单元、计算单元、存储单元构成，信息需要通过视觉传感单元将光学有效数据采集，并通过模数转换器等模块将数据转换成计算与存储单元可以处理的形式，并通过数据总线将信息传递至存储与计算单元。但是，传统的系统在实际应用中往往遭受视场角相对较低、功耗高、体积大、复杂度高等问题。

2、视网膜和大脑视觉皮层等构成了人类视觉系统实现了视觉信息的高效处理，具有低冗余、低功耗、高动态和鲁棒性强等优势，可以高效地自适应处理动态和静态信息，具有极小样本泛在感知能力。其中，视网膜能感受到光刺激并对图像信息进行并预处理，然后将信息传递到大脑视觉皮层进一步处理。受生物视觉系统启发，集光信号感知、存储和处理功能于一体的神经视网膜突触器件有望解决传统系统存在的难题。

3、要制备出的神经视网膜突触器件对光具有高响应度，并同时具备生物突触的功能就需要选择一些新型低维材料，如：钙钛矿量子点、碳量子点、石墨烯、碳纳米管等材料。这些新兴材料不仅具备本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种面向人工视觉的神经视网膜突触器件，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的神经视网膜突触器件，其特征在于，所述的零维量子点/二维材料异质结薄膜包括零维量子点材料和二维材料，所述的零维量子点材料堆叠于所述二维材料之上，且两者相互重叠的区域形成垂直异质结；所述的零维量子点材料优选为钙钛矿量子点材料、碳量子点材料等；所述的二维材料优选为石墨烯、硅烯、WSe2、WS2、MoS2等。

3.根据权利要求1所述的神经视网膜突触器件，其特征在于，所述的栅介质层材料优选为离子胶、壳聚糖、蛋清等；所述的栅介质层可全覆盖所述沟道层也可部分覆盖所述沟道层；所述的栅介质层部分覆...

【技术特征摘要】

1.一种面向人工视觉的神经视网膜突触器件，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的神经视网膜突触器件，其特征在于，所述的零维量子点/二维材料异质结薄膜包括零维量子点材料和二维材料，所述的零维量子点材料堆叠于所述二维材料之上，且两者相互重叠的区域形成垂直异质结；所述的零维量子点材料优选为钙钛矿量子点材料、碳量子点材料等；所述的二维材料优选为石墨烯、硅烯、wse2、ws2、mos2等。

3.根据权利要求1所述的神经视网膜突触器件，其特征在于，所述的栅介质层材料优选为离子胶、壳聚糖、蛋清等；所述的栅介质层可全覆盖所述沟道层也可部分覆盖所述沟道层；所述的栅介质层部分覆盖栅电极。

4.根据权利要求1所述的神经视网膜突触器件，其特征在于，所述的栅电极接收电信号在所述的栅介质上实现神经突触前端模拟，所述的沟道层接收光信号实现神经视网膜光感知器的模拟，在所述的源极、漏极与所述的沟道层上施加读取电压，完成对信号的收集、处理与存储，调节所述的栅电极电压可模拟...

【专利技术属性】
技术研发人员：何晓颖，饶岚，忻向军，
申请(专利权)人：北京邮电大学，
类型：发明
国别省市：