神經(jīng)形態(tài)計算(類腦計算)以其自適應(yīng)學(xué)習(xí)、高并行計算和低功耗等優(yōu)點,被認(rèn)為是最有希望解決馮·諾依曼(von Neumann)瓶頸的方法之一。實現(xiàn)神經(jīng)形態(tài)計算的重要前提是開發(fā)能模擬生物突觸行為的神經(jīng)突觸器件。電學(xué)神經(jīng)突觸器件是首先發(fā)展起來的神經(jīng)突觸器件,但是它們在統(tǒng)籌考慮帶寬、連接、密度等因素下的整體優(yōu)化面臨著很大的挑戰(zhàn)。近年來,把光引入神經(jīng)突觸器件,研制光電神經(jīng)突觸器件,為神經(jīng)突觸器件的發(fā)展帶來了新機遇。對神經(jīng)突觸器件而言,光不僅具備電難以實現(xiàn)的高帶寬、低串?dāng)_、低功率和無延遲等特性,還可以直接模擬視覺等至關(guān)重要的神經(jīng)行為。光電神經(jīng)突觸器件作為基于光電集成的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ),有望有力促進高性能和低功耗的神經(jīng)形態(tài)計算的發(fā)展。在本文中,我們首先采用經(jīng)典的有機半導(dǎo)體材料聚(3-己基噻吩)(P3HT)制備了晶體管型光電神經(jīng)突觸器件。該器件在光脈沖刺激產(chǎn)生的光柵控效應(yīng)下可以模仿一系列重要的神經(jīng)突觸功能。同時,通過襯底柵電極施加電脈沖刺激也可以實現(xiàn)最基本的神經(jīng)突觸功能。最重要的是,通過光脈沖刺激和電脈沖刺激的協(xié)同作用還可以實現(xiàn)交叉模態(tài)學(xué)習(xí)功能。由于硼摻雜的硅納米晶體在紫外(UV)到近紅外(NIR)的...

【文章頁數(shù)】：73 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
第二章 文獻綜述
    2.1 光電神經(jīng)突觸器件的基本性能
        2.1.1 突觸后興奮/抑制
        2.1.2 突觸可塑性
        2.1.3 能耗
    2.2 光電神經(jīng)突觸器件的類型
        2.2.1 氧空位的離化和去離化
        2.2.2 缺陷陷阱捕獲和釋放載流子
        2.2.3 異質(zhì)結(jié)引起的勢阱捕獲和釋放載流子
    2.3 P3HT和硅納米晶體的光電性質(zhì)概述
        2.3.1 P3HT光電性質(zhì)概述
        2.3.2 硅納米晶體光電性質(zhì)概述
    2.4 選題依據(jù)及主要研究內(nèi)容
第三章 實驗內(nèi)容和測試儀器
    3.1 實驗方案
        3.1.1 實驗材料的準(zhǔn)備
        3.1.2 材料性能的表征
        3.1.3 光電神經(jīng)突觸器件研究
    3.2 實驗準(zhǔn)備工作和器件制備相關(guān)設(shè)備
        3.2.1 襯底清洗
        3.2.2 器件制備所需設(shè)備
    3.3 性能表征設(shè)備
    3.4 光電神經(jīng)突觸性能測試系統(tǒng)
第四章 基于P3HT的光電神經(jīng)突觸器件
    4.1 引言
    4.2 基于P3HT的光電神經(jīng)突觸器件的制備
    4.3 基于P3HT的光電神經(jīng)突觸器件的表征
        4.3.1 器件基本性能的表征
        4.3.2 光刺激引起的突觸可塑性的表征
        4.3.3 電刺激引起的突觸可塑性的表征
        4.3.4 基于光電耦合的交叉模態(tài)學(xué)習(xí)的模擬
    4.4 本章小結(jié)
第五章 基于P3HT/Si NCs的有機無機雜化光電神經(jīng)突觸器件
    5.1 引言
    5.2 基于P3HT/Si NCs雜化光電神經(jīng)突觸器件的制備
    5.3 基于P3HT/Si NCs雜化光電神經(jīng)突觸器件的表征
    5.4 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
參考文獻
致謝
個人簡歷
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文和其他科研成果



本文編號：3955969