[发明专利]一种感存算一体的柔性有机忆阻器及其制备方法

说明书

本发明公开一种感存算一体的柔性有机忆阻器及其制备方法。该感存算一体的柔性有机忆阻器包括：柔性衬底(100)；底层电极(101)，其以一定间隔分布在柔性衬底(100)上；有机功能层(102)，其形成底层电极(101)上，具有紫外光响应，并且可以在紫外光脉冲的激励下进行电荷的存储与擦除，撤去光脉冲后的电流状态与施加光脉冲前的初始电流状态不同，且能保持较长的时间；顶层电极(103)，其以一定间隔分布在有机功能层(102)上，且其延伸方向与底层电极(101)的延伸方向垂直；当利用紫外光脉冲源对所形成的感存算一体的柔性有机忆阻器进行照射时，忆阻器可感应到光信号并产生电流信号，相应的电流信号可被忆阻器存储记忆并用于多态神经计算，从而实现感存算一体化。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，具体涉及一种感存算一体的柔性有机忆阻器及其制备方法。

背景技术

目前，先进的图像传感器可以模拟人工视觉系统的采集功能，连续不断地实时采集与检测外界的图像。然而，随着大数据时代的到来，图像传感器会检测到大量数据，导致占据大量存储空间，并在传输至计算功能层时引起极高功耗。人类视觉系统不仅可以检测到光刺激，而且可以第一时间对采集到的数据进行信号在视觉神经元进行处理。

传统的冯诺依曼式计算构架组成于独立的存储与计算单元，频繁的数据交流与不匹配的处理速度导致传输数据过程中增加了额外的功耗与数据处理效率的降低。而存算一体化的忆阻器件具有在存储单元进行原位计算的能力，可极大降低功耗，提高计算效率，在新型计算领域具有极大应用潜力。

发明内容

本发明公开一种感存算一体的柔性有机忆阻器，包括：柔性衬底；底层电极，以一定间隔分布在所述柔性衬底上；有机功能层，形成所述底层电极上，所述有机功能层具有紫外光响应，并且可以在紫外光脉冲的激励下进行电荷的存储与擦除，撤去光脉冲后的电流状态与施加光脉冲前的初始电流状态不同，且能保持较长的时间；顶层电极，以一定间隔分布在所述功能层上，且其延伸方向与所述底层电极的延伸方向垂直；当利用紫外光脉冲源对所形成的感存算一体的柔性有机忆阻器进行照射时，忆阻器可感应到光信号并产生电流信号，相应的电流信号可被忆阻器件存储记忆并用于多态神经计算，从而实现感存算一体化。

本发明的感存算一体的柔性有机忆阻器中，优选为，所述柔性衬底为PET、PI或PDMS。

本发明的感存算一体的柔性有机忆阻器中，优选为，所述有机功能层为P3HT、聚对二甲苯基或C8-BTBT。

本发明的感存算一体的柔性有机忆阻器中，优选为，所述底层电极为Au、ITO或Al。

本发明的感存算一体的柔性有机忆阻器中，优选为，所述顶层电极为Ag、TaN或TiN。

本发明还公开一种感存算一体的柔性有机忆阻器制备方法，包括以下步骤：

提供柔性衬底；形成底层电极，使其以一定间隔分布在所述柔性衬底上；在所述底层电极上形成有机功能层，所述有机功能层具有紫外光响应，并且可以在紫外光脉冲的激励下进行电荷的存储与擦除，撤去光脉冲后的电流状态与施加光脉冲前的初始电流状态不同，且能保持较长的时间；在所述功能层上以一定间隔形成顶层电极，且其延伸方向与所述底层电极的延伸方向垂直；利用紫外光脉冲源对所形成的感存算一体的柔性有机忆阻器进行照射，忆阻器可感应到光信号并产生电流信号，相应的电流信号可被忆阻器件存储记忆并用于多态神经计算，从而实现感存算一体化。

本发明的感存算一体的柔性有机忆阻器制备方法中，优选为，所述柔性衬底为PET、PI或PDMS。

本发明的感存算一体的柔性有机忆阻器制备方法中，优选为，所述有机功能层为P3HT、聚对二甲苯基或C8-BTBT。

本发明的感存算一体的柔性有机忆阻器制备方法中，优选为，采用溶液旋涂法形成所述有机功能层。