[发明专利]一种电容器及其制备方法

说明书

本发明提供了一种电容器，包括：衬底(1)，其上形成有第一电极(2)、第二电极(3)及薄膜(4)；薄膜(4)包括两部分薄膜，分别与第一电极(2)及第二电极(3)连接，两部分薄膜形成一对叉指电极(5)，一对叉指电极(5)之间填充有电解液(6)，电解液(6)与衬底(1)接触；该电容器能够模拟神经突触，进而应用于人工智能领域。

技术领域

本发明涉及柔性电子器件、微型电容器以及仿生领域，具体涉及一种电容器及其制备方法。

背景技术

随着信息领域的高速发展，人们期望未来处理信息的方式能像大脑一样进行自主的学习和思考，因此，利用电子器件构建人工神经网络，从信息处理的角度对人脑神经网络进行抽象的模拟成为了新一代计算机系统研究的热点。神经突触是大脑中各神经元之间在功能上发生联系的部位，其自身的可塑性被认为是生物学习和记忆的基础，并且模拟突触的功能被认为是构建人工神经网络的关键一步。传统的利用多个晶体管和电容器相结合的方式是一种可行的用于构建人工神经网络的方案，但其制备工艺复杂、器件耗能较高使得该方案的应用受到限制。

在模拟神经突触领域，目前研制出的人造突触单元的分立器件，包括两端器件原子开关、忆阻器、离子/电子杂化晶体管、铁电晶体管以及三端神经形态器均需要外界的电源作为能源，使得对环境不够环保。同时，由于人们对可穿戴电子的需求越来越高，而上述提及的器件由硬性衬底制备，使得已制备出的器件应用性较低。

基于双电层晶体管的神经形态器与系统，实现了生物突触的兴奋性后突出电流、双脉冲易化功能，虽然上述功能能够实现短时间易化和双脉冲易化，单上述器件的硬性衬底使得该器件不能够广泛应用于可穿戴电子设备中。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明提供了一种电容器及其制备方法，至少用于解决上述制备工艺复杂、器件能耗高以及不可穿戴的问题。

(二)技术方案

本发明提供了一种电容器，包括：衬底1，其上形成有第一电极2、第二电极3及薄膜4；薄膜4包括两部分薄膜，分别与第一电极2及第二电极3连接，两部分薄膜形成一对叉指电极5，一对叉指电极5之间填充有电解液6，电解液6与衬底1接触。

可选地，叉指电极5之间的距离范围大于0小于等于0.2mm。

可选地，薄膜4为石墨烯薄膜。

可选地，衬底1为可弯曲的柔性衬底。

可选地，第一电极2、第二电极3为柔性可拉伸电极，柔性可拉伸电极为银纳米线、碳管以及石墨烯中的至少一种。

可选地，电解液6为氯酸锂溶液。

一种器件，器件包括多个电容器，多个电容器之间通过第一电极2与第二电极3相互连接。

一种电容器的制备方法，包括：S1，在衬底1上制备薄膜4，在薄膜4上制备叉指电极5；S2，在叉指电极5之间填充电解液6，封装薄膜4；S3，在薄膜4相对的两边缘处制备第一电极2以及第二电极3，得到电容器。

可选地，步骤S1中，在衬底1制备薄膜4包括：将聚偏氟乙烯、石墨烯与N，N-二甲基甲酰胺的混合溶液旋涂在衬底6上，加热后形成薄膜4。

可选地，步骤S3中，在薄膜4相对的两边缘外制备第一电极2以及第二电极3包括：将柔性可拉伸材料加入到苯乙烯、甲苯以及异戊二烯组成的三嵌段共聚物的混合溶液后，旋涂于薄膜4相对的两边缘。

(三)有益效果

1、本发明通过叉指电极、以及叉指电极之间的电解液使其与生物神经突触行为的吻合度高、能够模拟神经突触，进而应用于人工智能领域；

2、本发明提供的叉指电极的电极材料包括石墨烯的微片，能够应用于汽车、备用电源、可再生能源以及不间断能源领域；