[发明专利]一种长时程记忆的频率响应学习器及其制备方法

权利要求书

1.一种频率响应学习器，它包括依次设置的底电极、介质层和顶电极，其特征在于：所述介质层为设置在所述底电极一面上的半导体有机物层和设置在所述顶电极一面上的聚合物电解质层；

所述半导体有机物层为可溶性聚对苯乙炔或可溶性聚对苯乙炔的衍生物，所述聚合物电解质层为聚环氧乙烷掺杂金属络合物盐；

所述底电极和所述顶电极均采用铂、金或钯制成；

所述聚合物电解质层中，所述聚环氧乙烷中环氧乙烷单体与所述金属络合物盐中金属阳离子的摩尔比为16～32：1。

2.根据权利要求1所述的学习器，其特征在于：所述学习器还包括导电基片；

所述底电极非设置所述介质层的一面通过过渡层沉积在Si基片上；

所述过渡层为Ti层。

3.根据权利要求1或2所述的学习器，其特征在于：所述底电极的厚度为50～300nm；

在所述介质层中，所述半导体有机物层的厚度为50～100nm，所述聚合物电解质层的厚度为7～10μm；

所述顶电极的厚度为60～100nm。

4.根据权利要求1或2所述的学习器，其特征在于：所述可溶性聚对苯乙炔的衍生物为聚[2-甲氧基-5(2′-乙基己氧基)-1,4-苯乙炔]、氰基聚苯撑乙烯或聚[2-甲氧基-5-(3′,7′-二甲基辛氧基)-1,4-苯乙炔]；

所述金属络合物盐为LiCF₃SO₃、KCF₃SO₃、Ba(CF₃SO₃)₂、Ca(CF₃SO₃)₂、Nd(CF₃SO₃)₃和CsClO₄中至少一种。

5.根据权利要求1或2所述的学习器，其特征在于：所述可溶性聚对苯乙炔的分子量为150000～250000；

所述可溶性聚对苯乙炔的衍生物的分子量为150000～250000；

所述聚环氧乙烷的分子量为70000～200000。

6.权利要求2-5中任一项所述的学习器的制备方法，包括如下步骤：1)在非沉积所述导电基片上的所述底电极的一面上涂覆所述可溶性聚对苯乙炔或所述可溶性聚对苯乙炔的衍生物，烘干，得到所述半导体有机物层；然后在所述半导体有机物层上涂覆所述聚环氧乙烷掺杂金属络合物盐的水溶液，得到所述聚合物电解质层，烘干，得到设置在所述底电极上的介质层；

2)在所述聚合物电解质层上添加掩模板，在所述掩模板上蒸镀所述顶电极，除去 所述掩模板，即得到所述学习器。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于：所述导电基片上沉积所述底电极采用物理气相沉积法；

涂覆所述半导体有机物层采用旋转涂覆，所述旋转涂覆的速度为1500～2500rpm，时间为50～80s；

烘干所述可溶性聚对苯乙炔或所述可溶性聚对苯乙炔的衍生物的温度为40～70℃，时间为5～12h；

所述聚环氧乙烷掺杂金属络合物盐的水溶液的质量百分浓度为0.5～2wt％；

烘干所述聚环氧乙烷掺杂金属络合物盐的水溶液的温度为65～100℃，时间为10～30min。

8.根据权利要求6或7所述的方法，其特征在于：所述掩模板为设有圆孔图形、直线图形、弧线图形或折线图形的金属板；

所述蒸镀的条件为：真空度为小于10^-8Torr，沉积速率为0.03～0.05nm/s。

9.权利要求1-5中任一项所述的学习器在模拟神经突触领域中的应用。