[发明专利]一种有机高分子忆阻结构单元

摘要

本发明提供了一种有机高分子忆阻结构单元。该结构单元包括绝缘衬底、底电极层、忆阻层与顶电极层，所述的忆阻层由有机高分子电解质材料和有机高分子阻变材料组成。该有机高分子忆阻结构单元在脉冲电压激励或扫描电压激励下，当进行激励、撤去激励、再激励时，其电流‑激励次数特性曲线和电流‑时间特性曲线呈现出具有类似生物神经突触的“学习、记忆、遗忘、回忆”特征，因此可作为新型微电子仿生单元应用于计算机等技术领域，以模仿人脑神经突触处理和学习信息的工作方式，从而极大地促进计算机等的运算速度与并行处理能力。

主权项

一种有机高分子忆阻结构单元，包括绝缘衬底、形成在绝缘衬底上的底电极层、形成在底电极上的忆阻层，以及形成在忆阻层上的顶电极层，其特征是：所述的忆阻层由有机高分子电解质材料和有机高分子阻变材料组成；对所述的有机高分子忆阻结构单元施加电压刺激，忆阻层内的有机高分子阻变材料发生氧化反应或者还原反应，产生阳离子或阴离子，相对应地，有机高分子电解质材料发生还原反应或者氧化反应，产生阴离子或阳离子，经离子迁移后忆阻层保持电中性，离子迁移产生如下效应：(一)在电压等幅连续扫描刺激下，包括负向电压连续循环扫描刺激或者正向电压连续循环扫描刺激，该有机高分子忆阻结构单元的电流绝对值随扫描次数的增加而增加；并且，撤去该电压扫描刺激后，该有机高分子忆阻结构单元的电流绝对值减小，其减小幅度随时间的增加而逐渐降低并趋于稳定，电流的稳定值高于施加该电压刺激前该忆阻单元的电流绝对值，当再次施加该电压刺激时，随着扫描次数的增加，该有机高分子忆阻单元的电流绝对值逐渐恢复至前次施加电压刺激结束时的电流绝对值；或者，(二)在连续脉冲电压刺激下，包括负向电压连续脉冲或者正向电压连续脉冲，所述连续脉冲具有相同的脉冲幅值和脉冲宽度，该有机高分子忆阻结构单元的电流绝对值随脉冲次数的增加而增加；并且，撤去该电压刺激后，该有机高分子忆阻结构单元的电流绝对值减小，其减小幅度随时间的增加而逐渐降低并趋于稳定，电流的稳定值高于施加该电压刺激前该忆阻单元的电流绝对值，当再次施加该电压刺激时，随着脉冲次数的增加，该有机高分子忆阻单元的电流绝对值逐渐恢复至前次施加电压刺激结束时的电流绝对值。