[发明专利]金属氧化物异质结光电刺激突触晶体管及其制备方法

权利要求书

1.一种金属氧化物异质结光电刺激突触晶体管，其特征在于，所述金属氧化物异质结光电刺激突触晶体管包括衬底、形成在所述衬底上的栅电极、形成在所述栅电极上的介电层、形成在所述介电层上的第一有源层、形成在所述第一有源层的第二有源层、形成在所述第一有源层和所述第二有源层之间的二维电子气层、以及形成在所述第二有源层上的源电极和漏电极，所述第一有源层为金属氧化物异质结电刺激有源层，所述第二有源层为金属氧化物异质结光刺激有源层，所述第一有源层通过所述介电层被所述栅电极上施加的电脉冲信号刺激产生兴奋性突触后电流，并且所述第一有源层通过电脉冲信号刺激调制所述源电极和漏电极之间的电导率从而实现基于电刺激调制的突触可塑性，所述第二有源层在白光或不同波长的光刺激下产生兴奋性突触后电流并实现基于光刺激调制的突触可塑性。

2.如权利要求1所述的金属氧化物异质结光电刺激突触晶体管，其特征在于，所述第一有源层的材料为氧化铟半导体。

3.如权利要求1所述的金属氧化物异质结光电刺激突触晶体管，其特征在于，所述第二有源层的材料为氧化锌半导体。

4.如权利要求1所述的金属氧化物异质结光电刺激突触晶体管，其特征在于，所述介电层的材料为具有高介电常数的金属氧化物。

5.如权利要求4所述的金属氧化物异质结光电刺激突触晶体管，其特征在于，所述具有高介电常数的金属氧化物为具有突触效应的高介电常数金属氧化物或具有铁电极化特性的高介电常数金属氧化物。

6.如权利要求1所述的金属氧化物异质结光电刺激突触晶体管，其特征在于，所述衬底为玻璃、二氧化硅、聚酰亚胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯中的任一种。

7.如权利要求1所述的金属氧化物异质结光电刺激突触晶体管，其特征在于，所述栅电极、源电极以及漏电极的材料为氧化铟锌、氧化铟锡、氧化锌铝、氮化钛、金、银、铜、铝中的一种或两种以上的组合。

8.一种金属氧化物异质结光电刺激突触晶体管的制备方法，其特征在于，所述制备方法用以制备如权利要求1-7项中任一项所述的金属氧化物异质结光电刺激突触晶体管，所述制备方法包括：

S1、提供衬底，对所述衬底进行清洗和亲水处理；

S2、在所述衬底上制备栅电极；

S3、对所述栅电极亲水处理并利用水溶液法，在所述栅电极上制备介电层；

S4、利用水溶液法，在所述介电层上制备第一有源层；

S5、利用水溶液法，在所述第一有源层上制备第二有源层；

S6、利用热蒸发工艺，在所述第二有源层上制备源电极和漏电极，得到金属氧化物异质结光电刺激突触晶体管。

9.如权利要求8所述的金属氧化物异质结光电刺激突触晶体管的制备方法，其特征在于，所述第一有源层的具体制备步骤为：制备第一有源层前驱体溶液，并将所述第一有源层前驱体溶液滴于所述介电层上；以2000-6000rpm的速度在空气中旋涂10-60s；在250-350℃的温度下退火。

10.如权利要求8所述的金属氧化物异质结光电刺激突触晶体管的制备方法，其特征在于，所述第二有源层的具体制备步骤为：制备第二有源层前驱体溶液，并将所述第二有源层前驱体溶液滴于所述第一有源层上；以2000-6000rpm的速度在空气中旋涂10-60s；在250-350℃的温度下退火。