[发明专利]基于多侧栅突触器件的人工感觉神经元结构及其制备方法

权利要求书

1.一种基于多侧栅突触器件的人工感觉神经元结构，其特征在于，包括至少两个用作外力感应的压电纳米发电机以及用于处理至少两个电压输入信号的突触器件，所述突触器件为双电层晶体管，该双电层晶体管以电解质材料为栅介质、以氧化物半导体为沟道层，且其具有至少两个平面侧栅；每个压电纳米发电机分别电连接至突触器件的一个侧栅上。

2.根据权利要求1所述的基于多侧栅突触器件的人工感觉神经元结构，其特征在于，所述双电层晶体管的栅介质采用的电解质材料为壳聚糖、壳聚糖氧化石墨烯复合材料、聚乙烯醇氧化石墨烯复合材料或豌豆蛋白生物材料。

3.根据权利要求1所述的基于多侧栅突触器件的人工感觉神经元结构，其特征在于，所述双电层晶体管的沟道层采用的氧化物半导体为铟镓锌氧、氧化铟锌或铟钨氧。

4.根据权利要求1所述的基于多侧栅突触器件的人工感觉神经元结构，其特征在于，所述压电纳米发电机为电极/压电材料/电极的三明治结构，其中，压电材料为聚偏氟乙烯或聚偏氟乙烯—三氟乙烯。

5.一种权利要求1所述的基于多侧栅突触器件的人工感觉神经元结构的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)在覆有底电极的衬底上旋涂压电材料作为压电纳米发电机的功能层；

(2)在步骤(1)所得功能层上沉积上电极，得到压电纳米发电机；

(3)在覆有底电极的衬底上旋涂电解质材料作为突触器件的栅介质；

(4)在所述栅介质表面沉积氧化物半导体作为沟道层；

(5)在所述沟道层表面沉积源漏电极和平面侧栅，得到突触器件；

(6)通过导线将所述压电纳米发电机与突触器件连接。

6.根据权利要求5所述的基于多侧栅突触器件的人工感觉神经元结构的制备方法，其特征在于，所述覆有底电极的衬底为带导电层的塑料或纸张。

7.根据权利要求5所述的基于多侧栅突触器件的人工感觉神经元结构的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述压电材料为聚偏氟乙烯或聚偏氟乙烯—三氟乙烯；步骤(2)中，沉积上电极的材料为氧化铟锡、金属铝或金。

8.根据权利要求5所述的基于多侧栅突触器件的人工感觉神经元结构的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，所述电解质材料为壳聚糖、壳聚糖氧化石墨烯复合材料、聚乙烯醇氧化石墨烯复合材料或豌豆蛋白生物材料。

9.根据权利要求5所述的基于多侧栅突触器件的人工感觉神经元结构的制备方法，其特征在于，步骤(4)中，所述氧化物半导体为铟镓锌氧、氧化铟锌或铟钨氧。

10.根据权利要求5所述的基于多侧栅突触器件的人工感觉神经元结构的制备方法，其特征在于，步骤(5)中，沉积源漏电极、平面侧栅的材料为银、铝或金。