金属氧化物双电层突触晶体管的制备和性能研究

发布时间：2021-05-08 18:04

　　随着大数据、人工智能等领域的不断发展,人们对于具备低能耗高性能的计算需求与日俱增。基于CMOS逻辑电路和冯诺依曼架构的传统计算系统的发展目前已经遇到瓶颈,在未来将无法满足大数据时代下对海量数据处理的需求。人脑是一个由大量神经元和突触组成的高度互联且结构可变的的复杂网络。这种体系结构比任何当前的数字计算机都更有可能实现更加鲁棒、更可加塑性和更加容错的学习与记忆功能。突触是大脑实现信息传递和处理的关键部位,因此研制具有突触功能的器件对构建神经形态运算体系有着重要的意义。在突触仿生器件中,基于离子导电门控栅介质的双电层薄膜晶体管在突触模拟中展现出巨大的潜力。利用电解质巨大的双电层电容既可以有效地实现器件的超低电压工作,又可以利用离子运动引发的弛豫来模拟突触塑性。在本研究中分别利用静电纺丝和溶胶凝胶技术制备了金属氧化物突触晶体管。主要研究内容如下:1)采用静电纺丝技术制备了氧化锌锡（ZnSnO）纳米纤维,并集成了基于ZnSnO纳米纤维的突触晶体管。为了模拟人脑的突触行为,以溶解在聚氧化乙烯（PEO）中的高氯酸理（LiClO₄）作为突触晶体管中的栅极电解质。在低偏置电压和高... 

【文章来源】：青岛大学山东省

【文章页数】：57 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
引言
第一章 绪论
    1.1 场效应晶体管的发展历史
    1.2 双电层晶体管
        1.2.1 双电层晶体管概述
        1.2.2 双电层晶体管的工作原理
        1.2.3 双电层晶体管研究现状
    1.3 神经形态电子器件概述
        1.3.1 神经突触行为简介
        1.3.2 双电层晶体管在神经形态工程中的应用
    1.4 研究内容和章节安排
第二章 低功耗ZnSnO纳米纤维突触晶体管的制备与研究
    2.1 引言
    2.2 实验材料及仪器设备
    2.3 ZnSnO纳米纤维突触晶体管的制备
    2.4 ZnSnO纳米纤维突触晶体管的性能研究
    2.5 突触行为的模拟
        2.5.1 兴奋性突触后电流
        2.5.2 双脉冲易化
        2.5.3 长程塑性
    2.6 本章小结
第三章 低温溶液法制备柔性In_2O_3突触晶体管
    3.1 引言
    3.2 实验材料及仪器设备
    3.3 In_2O_3突触晶体管的制备
    3.4 In_2O_3突触晶体管的性能研究
        3.4.1 不同退火条件下In_2O_3 TFTs的性质分析
        3.4.2 基于柔性衬底的In_2O_3 TFTs性质分析
    3.5 短程塑性的模拟
        3.5.1 单脉冲下短程塑性模拟
        3.5.2 双脉冲下的突触易化
        3.5.3 基于短程塑性的高通滤波特性
    3.6 长程塑性的模拟
        3.6.1 单脉冲下长程塑性的模拟
        3.6.2 序列脉冲与长程塑性
        3.6.3 电导调制与长程记忆
    3.7 本章小结
第四章 工作总结与展望
参考文献
攻读学位期间的研究成果
致谢



本文编号：3175759