[发明专利]一种基于有机/无机杂化钙钛矿的两端人造突触电子器件的制备方法

权利要求书

1.一种基于有机/无机杂化钙钛矿的两端人造突触电子器件的制备方法，其特征在于器件所用活性层为钙钛矿材料；依次包括如下步骤：

1)高掺杂硅衬底经丙酮溶液和异丙醇IPA溶液超声清洗，将异丙醇溶液加热至沸腾，用异丙醇热蒸汽熏蒸衬底表面，然后用N₂将其表面吹干；

2)将溴化铅PbBr₂和甲基氯化胺MACl或者甲基溴化胺MABr混合后溶于二甲基甲酰胺DMF和二甲基亚砜DMSO的混合溶剂中，然后将混合物置于磁力搅拌器上搅拌至澄清透明，配置成钙钛矿溶液MAPbClBr₂或者MAPbBr₃；

3)将步骤1)所得硅衬底置于紫外臭氧清洗机中处理，取步骤2)中配置的钙钛矿溶液于所得的硅衬底上，经旋涂并滴加反溶剂氯苯，旋涂结束后，将钙钛矿薄膜置于加热板上，退火后冷却至室温，获得钙钛矿薄膜；

4)利用掩模板，在步骤3)获得的钙钛矿薄膜表面蒸镀金电极，制备得到钙钛矿两端人造突触电子器件；

5)用半导体分析仪对步骤4)中获得的钙钛矿两端人造突触电子器件进行电学性能测试，通过调节输入的脉冲信号，实现该人造突触对生物突触功能性行为的模拟；

步骤4)中最终获得的钙钛矿两端人造突触电子器件对外界电脉冲信号具有较高的灵敏度，接收低至100mV的脉冲刺激，最低能耗仅为5.8pJ。

2.根据权利要求1所述的基于有机/无机杂化钙钛矿的两端人造突触电子器件的制备方法，其特征在于：步骤1)中是将高掺杂的硅衬底放入丙酮溶液中超声清洗，再将其放入异丙醇IPA溶液中超声清洗，然后将IPA加热至沸腾，用IPA热蒸汽熏蒸衬底表面，然后用N₂枪将其表面吹干。

3.根据权利要求1所述的基于有机/无机杂化钙钛矿的两端人造突触电子器件的制备方法，其特征在于：步骤2)中是将摩尔比为1:1～1.1:1的溴化铅PbBr₂和甲基氯化胺MACl或者甲基溴化胺MABr混合后溶于体积比为5:2～4:1的二甲基甲酰胺DMF：二甲基亚砜DMSO混合溶剂中，然后将混合物置于磁力搅拌器上搅拌至澄清透明，配置成质量分数为10～20％的钙钛矿MAPbClBr₂或者MAPbBr₃溶液。

4.根据权利要求1所述的基于有机/无机杂化钙钛矿的两端人造突触电子器件的制备方法，其特征在于：步骤3)中是将步骤1)所得硅衬底置于紫外臭氧清洗机中处理，用移液枪取50～70μL步骤2)中配置的钙钛矿溶液于所得的硅衬底上，先以800～1000r·min^-1的转速旋涂10～15s，紧接着以3500～5000r·min^-1的转速旋涂30～50s，同时在第二阶段旋涂开始10s时，滴加70～100μL反溶剂氯苯，旋涂结束后，将钙钛矿薄膜置于加热板上，在100～130℃下退火30～50min后冷却至室温，获得均匀且结晶良好的钙钛矿薄膜，整个旋涂过程在氮气手套箱中进行。

5.根据权利要求1所述的基于有机/无机杂化钙钛矿的两端人造突触电子器件的制备方法，其特征在于：步骤4)中是利用掩模板，在步骤3)获得的钙钛矿薄膜表面蒸镀80～150nm厚的圆形金电极，制备得到钙钛矿两端人造突触电子器件。

6.根据权利要求1或5所述的基于有机/无机杂化钙钛矿的两端人造突触电子器件的制备方法，其特征在于：步骤4)中的金电极能够用铝电极替代。