發(fā)布時(shí)間：2020-04-26 05:24

【摘要】：人類大腦是一種高度并行的信息處理系統(tǒng),其效率是傳統(tǒng)電子設(shè)備所無(wú)法比擬的。近年來(lái),憶阻器這一元器件受其啟發(fā)滿足了神經(jīng)形態(tài)信息存儲(chǔ)和處理的潛在要求,得到了越來(lái)越多的研究和關(guān)注。然而,迄今為止憶阻器只是在無(wú)機(jī)領(lǐng)域取得了較大的發(fā)展,有機(jī)憶阻器還沒(méi)有得到深入的研究成果。但是,有機(jī)材料憑借著成膜簡(jiǎn)單,成本低以及柔性可拉伸等特點(diǎn)使得有機(jī)憶阻器有著很有價(jià)值的應(yīng)用前景。目前有機(jī)憶阻器的成功制備以及自身的穩(wěn)定可重復(fù)性仍然面臨著嚴(yán)峻的挑戰(zhàn),因此設(shè)計(jì)和制備高性能有機(jī)憶阻器對(duì)神經(jīng)功能模擬領(lǐng)域具有重大研究意義。本文以離子型憶阻器為基礎(chǔ),設(shè)計(jì)制備了一系列基于Zn TPP的有機(jī)二極管憶阻器,并深入研究了器件的機(jī)制、性能和在神經(jīng)突觸功能模擬方面的應(yīng)用,推動(dòng)了有機(jī)憶阻器的理論發(fā)展和實(shí)際應(yīng)用。(1)傳統(tǒng)憶阻器中載流子沿晶界傳輸具有不可控、隨機(jī)的特點(diǎn),所以得到的阻變特征曲線比較粗糙不穩(wěn)定。相比較于無(wú)機(jī)憶阻器,基于Zn TPP構(gòu)建的有機(jī)二極管憶阻器可通過(guò)中心金屬鋅離子與氧離子形成的配位鍵的形成和斷裂精確地調(diào)控載流子的傳輸,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)定、平滑、漸變的阻變行為。我們通過(guò)調(diào)整不同卟啉鋅的厚度得到了三種不同性能的有機(jī)二極管憶阻器件,發(fā)現(xiàn)了基于活性層卟啉鋅厚度的依賴效應(yīng),為后面構(gòu)建實(shí)現(xiàn)多功能憶阻器件組打下基礎(chǔ)。(2)鑒于通過(guò)磁濺射蒸鍍制備的卟啉鋅有機(jī)二極管憶阻器具有雖穩(wěn)定、平滑、漸變的阻變行為,嘗試使用溶液加工方法制備基于卟啉鋅有機(jī)二極管憶阻器。通過(guò)溶液加工制備的憶阻器更容易實(shí)現(xiàn)大面積制備,具有更高的產(chǎn)率,仍然實(shí)現(xiàn)了憶阻器的基本特征功能,而且可進(jìn)行生物突觸興奮抑制測(cè)試以及學(xué)習(xí)遺忘等功能模擬。這里提到的溶液加工都是基于ITO玻璃基底,因?yàn)檫策\旋涂到柔性PET-ITO界面時(shí)不易成膜,這也是后期需要改進(jìn)工藝的最重要的一點(diǎn)。(3)探索基于卟啉鋅有機(jī)二極管憶阻器在柔性襯底方面的調(diào)控應(yīng)用,以期獲得更貼合實(shí)際應(yīng)用的柔性憶阻器。在這項(xiàng)研究中,一種基于Zn TPP憶阻器的強(qiáng)大靈活的簡(jiǎn)單突觸裝置實(shí)現(xiàn)幾種與人類大腦系統(tǒng)類似的生物突觸功能。它采用氧空位,這是實(shí)現(xiàn)憶阻切換機(jī)制的關(guān)鍵物種之一,可作為有機(jī)柔性憶阻器的電子耦合載體�；旌想x子和電子傳導(dǎo)機(jī)制是模擬生物突觸并實(shí)現(xiàn)部分大腦功能的有效工具,此外,主要研究了不同彎曲次數(shù)和彎曲半徑下有機(jī)憶阻器的突觸性能。研究結(jié)果的穩(wěn)健性表現(xiàn)出利用有機(jī)材料設(shè)計(jì)柔性憶阻器的可能性,最重要的是,這將加速可穿戴智能計(jì)算機(jī)的實(shí)現(xiàn)。
【圖文】：

1971 年被 LeonChua 的一篇文章改變了[12]。他指出，，定律，電流、電壓、電荷和磁通這四個(gè)基本電路變量數(shù)學(xué)關(guān)系，總共有六種不同的數(shù)學(xué)關(guān)系，如圖 1.1 所示間也應(yīng)當(dāng)具有某種對(duì)應(yīng)關(guān)系。所以，LeonChua 首次提間的關(guān)系，并推斷這個(gè)基本電路元件是 memristor（有發(fā)現(xiàn)和憶阻器完全等同的物理設(shè)備，這個(gè)概念沒(méi)有實(shí)驗(yàn)室才提出了一種微小三明治結(jié)構(gòu)的物理模型，在兩的二氧化鈦薄膜層，實(shí)現(xiàn)了憶阻器的電學(xué)特性[5,13]，至緊接著，在 2010 年，他們的研究成果發(fā)現(xiàn)，憶阻器可存儲(chǔ)[14]。此外，M.Prezioso 等人也在 2015 年研究了一密集的無(wú)晶體管交叉開(kāi)關(guān)電路中[15]。因此，稱為第四到了廣泛研究，它的出現(xiàn)也推動(dòng)了人工智能領(lǐng)域的發(fā)

位碩士研究生學(xué)位論文 提出，憶阻器得到了廣泛的關(guān)注和研究，基于現(xiàn)有的研究成，更具有實(shí)際用處的有機(jī)憶阻器也逐漸涌現(xiàn)出來(lái)。本章節(jié)將機(jī)制，把它們分為七種類型，包括離子遷移，相變，鐵電性米機(jī)制效應(yīng)，電荷俘獲和去陷阱等[23]。其中，最為主要三個(gè))將會(huì)在下面進(jìn)行闡述。此外，還詳細(xì)綜述了有機(jī)憶阻器的穩(wěn)定的有機(jī)憶阻器提供參考。
【學(xué)位授予單位】：南京郵電大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TN60

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3 吳佳s

本文編號(hào)：2641142