[发明专利]一种光控神经突触仿生电子器件及其制备方法

权利要求书

1.一种光控神经突触仿生电子器件，其特征在于，包括作为栅极的硅基底、从下至上依次设置在所述硅基底上的氧化物层、量子点层、聚合物层、半导体层以及金属薄膜顶电极，所述量子点层的材料为CsPbCl₃、CsPbBr₃和CsPbI₃中的一种或多种，所述量子点层与所述聚合物层层叠形成浮栅层，所述金属薄膜顶电极包括源极和漏极，所述源极和漏极之间沟道的长为800-1200μm，所述源极和漏极之间沟道的宽为40-60μm，其中，所述沟道和所述浮栅层的栅极作为信号传输和调节模块。

2.根据权利要求1所述的光控神经突触仿生电子器件，其特征在于，所述氧化物层的材料为二氧化硅或氧化铝；和/或所述氧化物层的厚度为80-120nm。

3.根据权利要求1所述的光控神经突触仿生电子器件，其特征在于，所述聚合物层的材料为聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯和聚乙烯基吡啶中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的光控神经突触仿生电子器件，其特征在于，所述金属薄膜顶电极的材料为Al、Cu、Au或Pt中的一种。

5.一种光控神经突触仿生电子器件的制备方法，其特征在于，包括步骤：

提供一种量子点溶液和一种聚合物氯苯溶液；

在表面掺杂有氧化物层的硅片上沉积所述量子点溶液，形成量子点层，所述量子点层的材料为CsPbCl₃、CsPbBr₃和CsPbI₃中的一种或多种；

在所述量子点层表面沉积所述聚合物氯苯溶液，形成聚合物层；

在所述聚合物层表面沉积半导体材料溶液，形成半导体层；

在所述半导体层表面两侧端分别沉积金属材料作为源极和漏极，制得光控神经突触仿生电子器件。

6.根据权利要求5所述的光控神经突触仿生电子器件的制备方法，其特征在于，所述量子点溶液的制备方法包括步骤：

将碳酸铯与十八烯以及油酸混合，加热至120-180℃至反应完全生成油酸铯溶液；

将卤化铅和十八烯混合，加热至100-140℃，然后再加入油胺和油酸，混合并加热至150-180℃，最后加入所述油酸铯溶液，反应5-10s后加入乙醇使生成的量子点沉淀；

将所述量子点沉淀分散在正己烷溶剂中，混合制得量子点溶液。

7.根据权利要求6所述的光控神经突触仿生电子器件的制备方法，其特征在于，所述最后加入所述油酸铯溶液，反应5-10s后加入乙醇使生成的量子点沉淀的步骤中，油酸铯与卤化铅的摩尔比为5-6:1。

8.根据权利要求5所述的光控神经突触仿生电子器件的制备方法，其特征在于，所述量子点溶液的浓度为0.05-1.0 mg/mL。

9.根据权利要求5所述的光控神经突触仿生电子器件的制备方法，其特征在于，所述在表面掺杂有氧化物层的硅片上沉积所述量子点溶液，形成量子点层的步骤包括：

将所述量子点溶液以1500-4000 rpm的转速在表面掺杂有氧化物层的硅片上旋涂35-45s，旋涂完后以80-120℃的温度退火50-70 min，制得量子点层。