CN119403165A 一种纳米突触集成器件及其制备方法 （中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所）

本发明公开了一种纳米突触集成器件及其一微电极和第二微电极以及设置第一微电极和GaN基纳米线的第二端键合连接在所述第二微电极上。本发明使用GaN基纳米线作为器件中的突元可分别独立地控制或者是可按照排布好的阵2其中，所述纳米突触单元包括相对设置的第一微电极和第二微~5μm。述绝缘层上呈M行XN列的阵列排布，M和N所有所述纳米突触单元的第一微电极分别一一对应的与一个第一外接电形成有第一覆盖电极并覆盖所述GaN基纳米线的第一端，所述第二微电极上形成有第二覆应用光刻工艺在绝缘层上制备多组相对设置的第一微电极将GaN基纳米线从外延衬底上剥离并转移至第一微电极和第将GaN基纳米线的两端与第一微电极和第二微电极分转移至第一微电极和第二微电极之间后，应用介电泳工艺使得GaN基纳米线的两端分别搭3[0004]纳米线被认为是有效地模拟人工突触的学习和认知，因为它们具有大的表面/体突触器件的高密度集成系统难以制备，其在类脑计算系统等领域的应用受到了极大的限4[0016]优选的方案中，所述第一微电极上形成有第一覆盖电极并覆盖所述GaN基纳米线[0017]优选的方案中，所述第一覆盖电极和所述第二覆盖电极的厚度分别为80nm~[0026]本发明实施例提供的纳米突触集成器件及其制备方法，使用GaN基纳米线作为器个纳米突触单元可设置为可分别独立地控制也可以是设置为可按照排布好的阵列图案进5示出了与根据本发明的方案密切相关的结构和/或处理步骤，而省略了与本发明关系不大[0040]本实施例提供一种纳米突触集成器件，图1是本实施例的纳米突触集成器在对应于一个纳米突触单元位置的剖面图，图2是本实施例中纳米突触单元在绝缘层上的分布结所述绝缘层2设置有多个纳米突触单元3，多个纳米突触单元3呈阵列排布构成纳米突触单[0042]其中，所述纳米突触单元3包括相对设置的第一微电极31和第二微电极32以及设一端键合连接在所述第一微电极31上，所述GaN基纳米线33的第二端键合连接在所述第二所述第二微电极32的厚度分别优选是设置在50nm～500nm的范围内，所述第一微电极31和[0045]优选的方案中，多个所述纳米突触单元3在所述绝缘层2上呈M行×N列的阵列排6同连接至同一个第一外接电极51，并且所有所述纳米突触单元3的第二微电极32共同连接纳米突触单元3可按照排布好的阵列图案进行[0050]第二步：应用光刻工艺在绝缘层2上制备多组相对设置的第一微电极31和第二微电极52向第一微电极31和第二微电极32施加5V直流电压，使用紫外光照射GaN纳米线进行光脉冲刺激：(1)、紫外灯的输出功率为2W，脉冲时间分别设置为100ms、250ms、500ms、电极52向第一微电极31和第二微电极32施加脉冲电压，电压幅值为3V，电压脉冲时间为[0058]本实施例提供的纳米突触集成器件，基于实施例1提供的器件结构的基础上增加纳米线33的第一端，所述第二微电极32上形成有第二覆盖电极62并覆盖所述GaN基纳米线7~200nm的范围内。第一微电极31上制备形成第一覆盖电极61，在第二微电极32上制备形成第二覆盖电极62，[0063]图9是进行模拟突触学习行为的测试结果图示，总共依次进行了4组测试，如图9习遗忘再学习的过程可被用于未来人工神经网络的学习和识别功能中。[0066]本实施例提供的纳米突触集成器件，基于实施例2提供的器件结构的基础上增加用于模拟突触前刺激，直流电源用于供给源电极能量，GaN纳米线用于模拟双脉冲易化行8悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范9