[发明专利]一种同质结型感存算集成器件及其制备方法

权利要求书

1.一种同质结型感存算集成器件，其特征在于，

包括：

柔性衬底；

底电极，其为有机导电聚合物，形成在所述柔性衬底上；

第一功能层，其为经退火后的三元素n型氧化物半导体薄膜，具有光电响应的结晶相，形成在所述底电极上；

第二功能层，其为未经退火的三元素n型氧化物半导体薄膜，与所述第一功能层的材料相同，共同构成同质结；

多个彼此间隔分布的凹槽，贯穿所述第二功能层和所述第一功能层至底电极，其内填充有隔离层；

顶电极，形成在所述第二功能层上，

其中，第一功能层在光照下产生光生载流子，对光学信息进行感知，并以电流的形式反馈至器件，同时借助第二功能层的忆阻特性，以实现整体器件状态的记忆存储，通过对器件不断地施加光电信号，实现器件电导的连续调制，从而实现神经形态计算中权重更迭。

2.根据权利要求1所述的同质结型感存算集成器件，其特征在于，

所述有机导电聚合物为PEDOT:PSS、聚乙炔、聚噻吩、聚吡咯、聚对苯、聚苯胺或聚对苯撑乙烯。

3.根据权利要求1所述的同质结型感存算集成器件，其特征在于，

所述三元素n型氧化物半导体薄膜为ZnTiOx、ZnTaOx、HfTiOx或HfTaOx。

4.根据权利要求1所述的同质结型感存算集成器件，其特征在于，

所述退火的温度为400-600℃，时长为30分钟-2小时。

5.根据权利要求1所述的同质结型感存算集成器件，其特征在于，

所述隔离层为Si₃N₄薄膜、SiO₂薄膜、Al₂O₃薄膜或硅的氮氧化物。

6.一种同质结型感存算集成器件制备方法，其特征在于，

包括以下步骤：

在柔性衬底上形成有机导电聚合物，作为底电极；

在所述底电极上形成三元素n型氧化物半导体薄膜，进行退火处理，使其转变为具有光电响应的结晶相，作为第一功能层；

在所述第一功能层上形成三元素n型氧化物半导体薄膜作为第二功能层，其与所述第一功能层的材料相同，共同构成同质结；

对所述第二功能层和所述第一功能层进行刻蚀，贯穿所述第二功能层和所述第一功能层至底电极，形成多个彼此间隔分布的凹槽；

在所述凹槽中填充隔离层；

在所述第二功能层上形成顶电极，

其中，第一功能层在光照下产生光生载流子，对光学信息进行感知，并以电流的形式反馈至器件，同时借助第二功能层的忆阻特性，以实现整体器件状态的记忆存储，通过对器件不断地施加光电信号，实现器件电导的连续调制，从而实现神经形态计算中权重更迭。

7.根据权利要求6所述的同质结型感存算集成器件制备方法，其特征在于，

所述有机导电聚合物为PEDOT:PSS、聚乙炔、聚噻吩、聚吡咯、聚对苯、聚苯胺或聚对苯撑乙烯。

8.根据权利要求6所述的同质结型感存算集成器件制备方法，其特征在于，

所述三元素n型氧化物半导体薄膜为ZnTiOx、ZnTaOx、HfTiOx或HfTaOx。

9.根据权利要求6所述的同质结型感存算集成器件制备方法，其特征在于，

所述退火的温度为400-600℃，时长为30分钟-2小时。

10.根据权利要求6所述的同质结型感存算集成器件制备方法，其特征在于，

所述三元素n型氧化物半导体薄膜的厚度为10-20nm。