[发明专利]一种双激发压力记忆装置

说明书

本发明属于柔性压力传感器制备技术领域，涉及一种双激发压力记忆装置，由DPM装置矩阵组成，DPM装置矩阵由压电忆阻器阵列和压电OLED阵列，以均匀构型正交排列构成。利用MoO_x忆阻材料的压电光敏和压电电敏的两性特性，实现具有感知与存储一体的电子皮肤记忆系统；利用压电纳米线能够在微量应变条件下，实现材料禁带宽度的调制和提升其光电转化效率特点，利用压电发光效应和压电通道效应，压电纳米线禁带宽度的调制可实现控制门与通道的双重增益，该器件能够实现超高动态范围和强压灵敏度，从而获得具有强对比度和高精细度的应力分布输出信号。本发明对压力记忆的存储时间长而稳定，并可以通过复位电压擦除和刷新，具有良好应用前景。

技术领域

本发明属于柔性压力传感器制备技术领域，特别是涉及一种双激发压力记忆装置。

背景技术

随着仿生人工智能系统的发展，能够识别外部刺激信号并在复杂环境中处理相应物理信息的生物神经形态知觉器官，引起了学者的浓厚兴趣。基于压力传感器的仿生电子皮肤设备已经与纳米线、2D材料、有机材料等一起被应用于仿生机电一体化、辅助医疗设备和神经网络系统。但应力信号响应强度低及能量转化效率差是仿生电子皮肤等力学传感器领域的国际性难题。并且，压力传感器仅具有通过简单转换检测力信息的单一功能，不具备存储功能，因此基于压力传感器的仿生电子皮肤不具备对外部刺激的记忆能力。到目前为止，压力记忆装置作为神经形态触觉系统实现与智能中心的通信和良好的灵活性仍然是一个挑战。

目前，国际上对应力传感输出机制的研究普遍采用压力信号直接转化为电信号，需要较大的应变空间和应力强度，同时信号传输时会导致引入导额外的噪音串扰，无法真正的解决能量转化效率低及作用信号衰减的本质问题。同时，具有感知与存储一体的仿生电子皮肤记忆装置的制备方法，还处于空白状态。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种双激发压力记忆装置。

本发明的技术方案是：

一种双激发压力记忆装置，是一种基于双激发压力记忆(DPM装置)矩阵的仿生电子皮肤，双激发压力记忆矩阵记为DPM装置矩阵；

所述DPM装置矩阵由压电忆阻器阵列和压电有机发光二极管(OLED)阵列，以均匀构型正交排列构成，压电忆阻器位于底部，压电OLED位于顶部，压电忆阻器与压电OLED之间涂有PI绝缘层，通过PI绝缘层作为粘合剂将压电忆阻器阵列和压电OLED阵列粘接，且压电忆阻器阵列的功能层被压电OLED阵列覆盖，依次建立集成的发光压力记忆矩阵；每组阵列中，压电忆阻器与压电OLED通过电路连接，然后与外部电源连接。

所述压电OLED利用其内部的氧化锌纳米线，以控制能带，在负载力作用下改变紫外(UV)照明强度。

所述压电忆阻器利用其内部的氧化锌纳米线产生压电电动势，使锂离子向氧化钼层移动。

所述压力记忆是指在压力作用下，DPM装置在压力作用下，其顶部的压电OLED处于发光状态，当压力移除后继续处于发光状态，直到施加偏置电压；

所述双激发是指压电忆阻器具有氧化钼(MoO_x)功能层，可以由紫外激发和压电电位激发，实现压电忆阻器从高电阻状态(HRS)到低电阻状态(LRS)的切换。在施加偏置电压后，压电忆阻器可以从LRS切换回HRS，即记忆清除过程，从HRS和LRS周期性地转移，可实现对压力的反复记忆和清除。

工作原理：