一种基于半导体异质结的光电存算一体器件及其制备方法

    公开(公告)号:CN118921994A

    公开(公告)日:2024-11-08

    申请号:CN202410974695.7

    申请日:2024-07-19

    Abstract: 本发明公开了一种基于半导体异质结的光电存算一体器件及其制备方法,包括:依次设于衬底表面上的电荷阻挡层、电荷俘获层、电荷隧穿层和沟道层,以及设于所述沟道层的两端上的源漏电极;所述沟道层包括以一端相连并形成异质结的二维半导体层和有机半导体层,所述源漏电极分设于所述二维半导体层和所述有机半导体层上;其中,通过所述二维半导体层和所述有机半导体层形成的异质结,同时实现载流子调控和光电信号响应,以及实现能带匹配调控,并与所述电荷俘获层配合,以完成信息的原位计算与存储。本发明利用二维材料与有机材料的异质结构建沟道材料,制备具有光电存储效果的神经形态电子器件,适合于光电神经形态计算与应用。

    一种铁电薄膜制备方法、铁电薄膜及包含其的铁电器件

    公开(公告)号:CN117737698A

    公开(公告)日:2024-03-22

    申请号:CN202311748793.0

    申请日:2023-12-19

    Applicant: 复旦大学

    Abstract: 本发明公开一种铁电薄膜制备方法、铁电薄膜及包含其的铁电器件。该铁电薄膜制备方法,以TEMAH为铪前驱体,以La‑FMD为镧前驱体,以氧等离子体或水源为氧源,通过原子层沉积技术生长HfLaO薄膜;通过HfO2和La2O3的交替沉积周期,对La掺杂浓度以及薄膜厚度进行可控调整;通过快速热退火促进HfLaO薄膜o相的形成,激活铁电性,其中,基于La元素离子半径大和电负性低特性,使得HfLaO薄膜中的o相的比例提升,提高薄膜的剩余极化强度和耐压特性。基于HfLaO薄膜较高的剩余极化强度,在铁电隧穿结器件中可以实现更高隧穿势垒变化,表现出更高的开关比,提高铁电存储器的存储密度。

    一种高耐久存算一体器件及其制备方法

    公开(公告)号:CN117729776A

    公开(公告)日:2024-03-19

    申请号:CN202311748781.8

    申请日:2023-12-19

    Applicant: 复旦大学

    Abstract: 本发明公开一种高耐久存算一体器件及其制备方法。该器件包括:衬底;底层电极,形成在衬底上,沿第一方向排列;Hf基掺杂薄膜/四(乙基甲基氨基)锆薄膜叠层,包括两周期以上循环,形成在底层电极上,其中,四(乙基甲基氨基)锆薄膜用于实现对Hf基掺杂薄膜的锆元素掺杂,对Hf基掺杂薄膜形成夹持效果,诱导整体薄膜产生反铁电特性;顶层电极,形成在Hf基掺杂薄膜/四(乙基甲基氨基)锆薄膜叠层上,沿第二方向排列,与底层电极呈垂直交叠;以顶层电极作为神经形态器件的前端,以底层电极作为神经形态器件的后端,在顶层电极施加脉冲激励,在底层电极捕捉电流,用以读取器件的权重状态,实现连续可调的反铁电存算一体权重调控功能。

    一种仿生视觉神经突触器件及其制备方法

    公开(公告)号:CN114944440B

    公开(公告)日:2024-03-05

    申请号:CN202210693525.2

    申请日:2022-06-17

    Applicant: 复旦大学

    Abstract: 本发明公开一种仿生视觉神经突触器件及其制备方法。该仿生视觉神经突触器件包括:衬底,作为栅电极;栅介质层,形成在所述栅电极上;沟道,形成在所述栅介质层上,包括能带相匹配的第一二维半导体薄膜和第二二维半导体薄膜,两者相互邻接且有重叠的区域,形成异质结;源电极和漏电极分别形成在所述沟道两侧,通过光脉冲输入图像信息,利用两种二维半导体薄膜构建的异质结形成的光电响应增强效果,对光电信息进行采集、处理与存储,实现视觉系统的图像处理功能,用于构建感存算一体化的神经形态感知系统。

    一种异质集成的人工视网膜忆阻器件及其制备方法

    公开(公告)号:CN115768252A

    公开(公告)日:2023-03-07

    申请号:CN202211489475.2

    申请日:2022-11-25

    Applicant: 复旦大学

    Abstract: 本发明公开一种异质集成的人工视网膜忆阻器件及其制备方法。该异质集成的人工视网膜忆阻器件由两片包含人工视网膜忆阻器的硅片背部相互贴合,实现硅‑硅键合,互连与集成为异质集成的人工视网膜忆阻器件,上层人工视网膜忆阻器作为光电传感单元,下层人工视网膜忆阻器作为存储单元与处理单元,并且上层器件和下层器件均为环形结构,可独立完成光信号采集、处理与存储任务。相比于传统的光学信号感知、处理与存储单元,本发明的器件无需考虑传感单元、存储单元与计算单元间复杂的信号转换与集成困难,极大程度提高了后摩尔时代芯片的工作效率与集成密度。

    一种低功耗人工视网膜仿生器件及其制备方法

    公开(公告)号:CN115411184A

    公开(公告)日:2022-11-29

    申请号:CN202211112665.2

    申请日:2022-09-14

    Applicant: 复旦大学

    Abstract: 本发明公开一种低功耗人工视网膜仿生器件及其制备方法。该器件包括:硅基衬底;底电极,形成在所述硅基衬底上;多重由p型有机薄膜/n型氧化物半导体薄膜/顶层电极构成的叠层结构,其中,p型有机薄膜,形成在制备有所述底电极的硅基衬底上;n型氧化物半导体薄膜,形成在所述p型有机薄膜上;顶层电极,形成在所述n型氧化物半导体薄膜上;以紫外光源作为光激励信号,利用有机无机混合pn结的本征光响应实现光学信号的采集,同时利用pn结忆阻器的神经形态调控特性实现存算一体功能。

    一种太赫兹铁电神经突触器件及其制备方法

    公开(公告)号:CN115295720A

    公开(公告)日:2022-11-04

    申请号:CN202210609947.7

    申请日:2022-05-31

    Applicant: 复旦大学

    Abstract: 本发明公开一种太赫兹铁电神经突触器件及其制备方法。该太赫兹铁电神经突触器件包括:衬底;铪基铁电功能层,形成在所述衬底上,呈长条状;电极,形成在所述长条状铪基铁电功能层的两侧,所述电极包括测试区和接触区,所述接触区与所述铁电功能层相接触,所述接触区呈T型状,且其平顶部的延伸方向与所述铁电功能层的延伸方向垂直,在一侧电极施加太赫兹激励,实现高速电畴极化翻转,获得可控的电导调制状态,用于神经形态计算。

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