在SWCNTs-TFT器件中溝道電流隨柵極電壓變化而發(fā)生的滯回可以達(dá)到320 V,且其滯回特性受柵壓調(diào)控并具有隨時(shí)間變化的特性。經(jīng)研究,聚咔唑中的高電化學(xué)活性基團(tuán)是造成器件中滯回現(xiàn)象和其時(shí)變特性的主要原因。利用聚咔唑篩選出半導(dǎo)體特性的SWCNTs薄膜制備TFT,可以在器件特性隨時(shí)間變化的過程中動(dòng)態(tài)地處理信息。通過研究閾值電壓漂移與柵級(jí)電壓的調(diào)控,找到了器件與生物突觸間的相似性,模擬了突觸可塑性功能,并利用壓電薄膜作為外界輸入,演示了更多可能的低功耗應(yīng)用。這種具有時(shí)變特性的電子元件在新型邏輯電路和神經(jīng)形態(tài)計(jì)算領(lǐng)域擁有廣闊前景。

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【部分圖文】：

圖1器件結(jié)構(gòu)和特性圖

如圖1(a)所示,SWCNTs-TFT制備在一個(gè)300nm厚SiO2的硅襯底上,其溝道長度L=50μm,溝道寬度W=100μm。其直徑和長度分別為1.0～1.4nm和1.5～2μm,以20CNTs/μm的密度排列。在掃描VG,測量ID曲線時(shí),VG從-150....

圖3PCz-SWCNTs-TFT充放電原理圖

圖2電流隨時(shí)間變化的關(guān)系曲線2.3器件應(yīng)用

圖4多脈沖激勵(lì)下器件電阻值的變化

為了進(jìn)一步探索該器件在智能計(jì)算方向的應(yīng)用,選擇聚偏二氟乙烯(PolyvinylideneFluoride,PVDF)作為信號(hào)的輸入模塊,如圖5所示。當(dāng)壓電薄膜進(jìn)行彎曲或發(fā)生形變時(shí),其兩側(cè)的電荷密度不同導(dǎo)致的電壓差可向外部釋放電能。由于器件在負(fù)電壓下會(huì)產(chǎn)生明顯的電流恢復(fù)信號(hào),用整....

圖5由PVDF壓電薄膜驅(qū)動(dòng)的SWCNTs-TFT示意圖

圖4多脈沖激勵(lì)下器件電阻值的變化圖6(a)演示了該系統(tǒng)的可重復(fù)性,當(dāng)以比較均勻的動(dòng)作撥動(dòng)PVDF時(shí)可以帶來較為平均的輸出特性曲線。如果在短時(shí)間增加撥動(dòng)的次數(shù)可以看到器件的電流最低值會(huì)下降(圖6(b)),這也與圖4(a)中的結(jié)論相符,脈沖數(shù)量越多,電流的最低值也就越低。

本文編號(hào)：3909504