[发明专利]一种能算存一体化单元、计算器件、设备及制备方法

权利要求书

1.一种能算存一体化单元，其特征在于：所述能算存一体化单元包括依次设置的Cu电极层、工作电极层、LiPON层和锂源电极层；当所述能算存一体化单元工作时，所述锂源电极层提供的至少一个锂离子通过所述LiPON层嵌入或脱出所述工作电极层，且所述工作电极层中对应不同锂离子含量形成不同的状态信息；所述锂源电极层或工作电极层中的锂离子的相对减少或增加，所述锂源电极层和工作电极层之间的电势差发生变化，所述电势差被检测并定义为信息数据；所述工作电极层中锂离子含量与所述电势差是一一对应的线性关系；

所述工作电极层的材料为C、Cu、Ni、Ti、Ag、Sn、Si、Zn、Au、Ag-C复合材料、Zn-Sn复合材料、Au-Si复合材料或Au-SiO₂复合材料中的至少一种；所述锂源电极层的材料为Li、LiMnO₂、LiCoO₂，LiFePO₄中的至少一种。

2.如权利要求1所述的能算存一体化单元，其特征在于：所述能算存一体化单元进一步包括第一集流体和第二集流体，所述第一集流体与所述Cu电极层电性连接，所述第二集流体和所述锂源电极层电性连接。

3.如权利要求1所述的能算存一体化单元，其特征在于：所述Cu电极层厚度为1nm-100um。

4.如权利要求1所述的能算存一体化单元，其特征在于：所述工作电极层厚度为1nm-100um。

5.如权利要求1所述的能算存一体化单元，其特征在于：所述LiPON层厚度为1nm-10um。

6.如权利要求1所述的能算存一体化单元，其特征在于：所述锂源电极层厚度为1nm-100um。

7.一种计算器件，其特征在于：所述计算器件包括衬底和形成于所述衬底上的至少一个如权利要求1-6任一项所述的能算存一体化单元。

8.如权利要求7所述的计算器件，其特征在于：所述计算器件包括多个能算存一体化单元，且该多个能算存一体化单元阵列排布且信号互联。

9.如权利要求7所述的计算器件，其特征在于：所述衬底的尺寸大小为0.1cm-100cm，所述能算存一体化单元的尺寸大小为1nm-10μm。

10.一种设备，其特征在于：所述设备包括至少一个如权利要求7所述的计算器件。

11.一种能算存一体化单元的制备方法，用于制备如权利要求1所述的能算存一体化单元，其特征在于：所述制备方法包括如下步骤：

在衬底上形成Cu电极层；

在所述Cu电极层上形成工作电极层；

在所述工作电极层上形成LiPON层；

在所述LiPON层上形成锂源电极层。

12.如权利要求11所述的制备方法，其特征在于：在形成锂源电极层后，在所述Cu电极层上避开工作电极层的位置及所述锂源电极层上分别形成第一集流体和第二集流体。

13.如权利要求11所述的制备方法，其特征在于：通过PVD方法形成所述Cu电极层、所述工作电极层、所述LiPON层和所述锂源电极层，所述PVD方法为磁控溅射、蒸镀、离子镀中的一种。