[发明专利]一种铁电调控的两端无铅钙钛矿人工光突触器件及制备方法

权利要求书

1.一种铁电调控的两端无铅钙钛矿人工光突触器件，其特征在于下电极上依次旋涂无铅钙钛矿薄膜和有机铁电聚合物薄膜为半导体活性功能层，然后在功能层上热蒸镀一层导体作为上电极，形成垂直层状结构铁电调控的两端人工突触器件，可应用于构建人工神经网络系统，所述下电极为氧化铟锡导电玻璃；所述上电极为金、铝或铂制备的金属电极；所述无铅钙钛矿为铯银铋溴或铯银铋氯；所述有机铁电聚合物为聚偏二氟乙烯或聚偏二氟乙烯-三氟乙烯共聚物。

2.一种铁电调控的两端无铅钙钛矿人工光突触器件的制备方法，其特征在于两端无铅钙钛矿人工光突触器件的制备具体包括以下步骤：

（一）衬底的清洗

将衬底依次在去离子水、丙醇、乙醇和异丙醇溶液中超声清洗10~20分钟，然后用氮气将衬底表面吹干后置于干燥箱中待用，所述衬底为氧化铟锡导电玻璃的上电极；

（二）旋涂液的制备

将卤化铯、卤化银、卤化铋和二甲基亚砜按2：1：1：25~50摩尔比混合，在70~75℃温度下搅拌2~3小时，制得无铅钙钛矿溶液A；

将有机铁电聚合物粉末溶解于碳酸二乙酯或丁酮中，在70~75℃温度下搅拌2~3小时，制得有机铁电聚合物溶液B，所述有机铁电聚合物与碳酸二乙酯或丁酮的质量体积比为25~40mg：1ml：

（三）无铅钙钛矿薄膜的制备

将无铅钙钛矿溶液A旋涂在清洗后的衬底上，旋涂后真空干燥5~10分钟，然后在200~285℃温度下退火5~10分钟，自然冷却至室温，在上电极层上制得厚度为150~250纳米的无铅钙钛矿薄膜，所述旋转速度为500~3000 r/s，旋转时间为50~60s；

（四）有机铁电聚合物薄膜的制备

将有机铁电聚合物溶液B旋涂在无铅钙钛矿薄膜上，旋涂后在135~140℃温度下退火2~4分钟，然后自然冷却至室温，在无铅钙钛矿薄膜上制得厚度为60~300纳米的有机铁电聚合物薄膜，所述旋转速度为500~4000 r/s，旋转时间为20~30s；

（五）人工突触器件的制备

将掩模版覆盖在有机铁电聚合物薄膜表面，蒸镀金属厚度为50~60纳米的上电极，制得的器件为铁电调控的两端人工突触，所述蒸镀时间为25~30分钟，热蒸发的真空度为2~ 6×10^-4帕，沉积速率为0.5~0.9埃每秒。

3.根据权利要求2所述铁电调控的两端无铅钙钛矿人工光突触器件的制备方法，其特征在于所述有机铁电聚合物为聚偏二氟乙烯或聚偏二氟乙烯-三氟乙烯共聚物。

4.根据权利要求2所述铁电调控的两端无铅钙钛矿人工光突触器件的制备方法，其特征在于所述无铅钙钛矿为Cs₂AgBiBr₆或Cs₂AgBiCl₆。

5.根据权利要求2所述铁电调控的两端无铅钙钛矿人工光突触器件的制备方法，其特征在于所述上电极为金、铝或铂制备的金属电极。