基于卟啉有机半导体忆阻器的免疫功能和神经突触功能的研究

发布时间：2020-12-05 13:58

　　大数据信息时代的到来对计算机芯片的容量和运行效率提出了更高的要求,基于冯·诺依曼架构的传统计算机芯片正面临严峻挑战,新兴的人工智能芯片旨在模拟大脑的信息存储和运作模式成为新一代研究热点。近年来,忆阻器的提出和发展为实现人工神经网络和人工智能芯片提供了新启示,忆阻器是一种通过导电状态的改变来记忆流经它的电荷数量的电阻器,与神经突触有着高度相似的传输特性。目前,基于有机半导体材料构建的忆阻器因其低功耗、高集成度、生物兼容、可大面积制备、可柔性拉伸等优势而被广泛研究,但目前有机忆阻器存在着忆阻响应曲线粗糙且耐受性弱等问题,不利于神经形态计算功能的实现。因此,设计和制备出平滑渐变且高性能的有机半导体忆阻器是首要前提,在此基础上进行神经形态功能模拟,进而为忆阻器应用于人工智能芯片提供技术储备。本论文首先从功能材料、忆阻机理和突触功能模拟等方面介绍了忆阻器的发展,在此基础上,制备了器件结构为ITO/TPP（四苯基卟啉）/Al₂O_3-x/Al的有机半导体忆阻器,研究了器件的电学性能、忆阻机理和神经突触功能模拟,并将免疫的概念引入忆阻器中,通过忆阻器模拟免疫... 

【文章来源】：南京邮电大学江苏省

【文章页数】：66 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

电路的四个基本元件和四个变量间的关系

4 （a）蛋清和蛋黄的光学图像，（b）存储在玻璃瓶中被分离的蛋清，（c）ITO 玻璃衬底的）旋涂蛋清后的 ITO 玻璃衬底的 AFM 图像，（e）脉冲信号依赖的功能模拟，（f）脉冲刺激和突触权重保留比率的关系质作为一种来源丰富的生物材料，是所有生物体不可缺少的天然成分。2016 年选择 IZO 为上电极，ITO 为下电极，将高质子导电性的天然鸡蛋白作为偶联电 ITO 电极上，制备了有机/无机杂化的人工突触器件[34]，如图 1.4 所示，并成功

电大学专业学位硕士研究生学位论文 后在电场作用下，金属阳离子在介质层中迁移并在惰性电极处被还原，其还原M n → M 还原后的金属原子在惰性电极处发生堆积并沿活性电极生长，进而导致阻变层成。值得一提的是，活性电极的氧化和金属阳离子的迁移都需要一定的电场强电压或者电场强度过小时，均不会导致导电丝的形成和破裂，因此，丝状电导易失性数据存储设备有着巨大潜力。


本文编号：2899560