[发明专利]一种突触型薄膜晶体管及其制备方法、运算阵列

权利要求书

1.一种突触型薄膜晶体管，其特征在于，包括：

衬底；

捕获层，所述捕获层设置于所述衬底的一侧；

隧穿层，所述隧穿层设置于所述捕获层远离所述衬底的一侧；

栅极，所述栅极设置于所述衬底远离所述捕获层的一侧；

源极和漏极，所述源极和所述漏极设置于所述隧穿层远离所述捕获层的一侧；所述源极和所述漏极通过所述隧穿层电连接；

所述捕获层用于在向所述栅极施加预设电压时，向所述隧穿层提供载流子。

2.根据权利要求1所述的突触型薄膜晶体管，其特征在于，所述捕获层包括第一无机材料，所述隧穿层包括第二无机材料；

所述第一无机材料的能带低于所述第二无机材料的能带。

3.根据权利要求1所述的突触型薄膜晶体管，其特征在于，所述捕获层的厚度范围为20nm～40nm；所述隧穿层的厚度范围是5nm～10nm。

4.根据权利要1所述的突触型薄膜晶体管，其特征在于，所述捕获层的材料包括氧化锆；所述隧穿层的材料包括氧化铝。

5.根据权利要求1所述的突触型薄膜晶体管，其特征在于，还包括：阻挡层；

所述阻挡层设置于所述衬底与所述捕获层之间。

6.根据权利要求5所述的突触型薄膜晶体管，其特征在于，所述捕获层包括第一无机材料，所述阻挡层包括第三无机材料；

所述第一无机材料的能带低于所述第三无机材料的能带。

7.一种突触型薄膜晶体管的制备方法，用于制备权利要求1～6任一项所述的突触型薄膜晶体管，其特征在于，包括：

提供一衬底；

采用水溶液法在所述衬底的一侧旋涂捕获层前驱体溶液，并对旋涂所述捕获层前驱体溶液的衬底在第一预设条件下进行退火处理，以在所述衬底的一侧形成捕获层；

采用水溶液法在所述捕获层远离所述衬底的一侧旋涂隧穿层前驱体溶液，并对旋涂所述隧穿层前驱体溶液的衬底在第二预设条件下进行退火处理，以在所述捕获层远离所述衬底的一侧形成隧穿层；

在所述衬底远离所述捕获层的一侧形成栅极；

在所述隧穿层远离所述捕获层的一侧形成源极和漏极。

8.根据权利要求7所述的突触型薄膜晶体管的制备方法，其特征在于，

所述捕获层前驱体溶液包括Zr(NO₃)₄·5H₂O；所述第一预设条件包括：第一退火温度和第一退火时间；所述第一退火温度T1的取值范围为280℃≤T1≤320℃；所述第一退火时间t1的取值范围为75min≤t1≤105min；

所述隧穿层前驱体溶液包括Al(NO₃)₃·9H₂O；所述第二预设条件包括：第二退火温度和第二退火时间；所述第二退火温度T2的取值范围为230℃≤T2≤270℃；所述第二退火时间t2的取值范围为45min≤t2≤75min。

9.根据权利要求7所述的突触型薄膜晶体管的制备方法，其特征在于，在采用水溶液法在所述衬底的一侧旋涂捕获层前驱体溶液之前，还包括：

在所述衬底与所述捕获层之间形成阻挡层。

10.一种运算阵列，其特征在于，包括：权利要求1～6任一项所述的突触型薄膜晶体管。