基于纳流体的忆阻器突触器件研究及光学表征方法

发布时间：2025-07-07 00:32

　　在过去几十年里信息技术的快速发展,计算机的性能得到显著地提高。目前计算效率是衡量计算能力的新标准,特别是在大数据环境下,包括物联网和自动驾驶等应用场景。为了更进一步提高计算效率,电子元器件需要做得更小来减少制造成本,提高速率,降低功耗。由于物理极限和制造成本的限制,10nm以下的传统CMOS晶体管技术节点不能够有效地降低硬件制备成本和提高性能。因此需要具有更高计算效率的新型电子元器件来满足日益增长的信息技术产业的应用需求。本文重点介绍了一种基于纳流体技术的新型界面型纳米沟道忆阻器来实现人工突触功能,并开展了各项试验和理论研究。对纳流体忆阻器进行了详细地分析和介绍。首先,介绍在纳米沟道两端引入离子液体和KCl溶液,使得纳米沟道的电导特性变成了非挥发性,同时能够模拟生物突触的行为。其次,详细介绍了通过半导体工艺制备纳流体器件的方法和一些常用的纳米器件表征手段对纳流体器件进行表征。然后,通过使用荧光表征手段观察离子液体和KCl溶液界面在电压驱动下移动的过程,从而验证了纳流体忆阻器电导渐变可调的特性。接着,使用经典力学和流体方程对整个纳米沟道系统进行数学建模和仿真,最后发现仿真结果和实验结果匹配...

【文章页数】：129 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

图1-1光纤微流控荧光探测系统图（a）光纤微流控装置图（b）光纤微流控外部装置图

ndIwahara在2014年提到的蛋白质和DNA用荧光显微镜观察配体结合和Zhang等人在应[3]。在2017年EricPedrol报道了使用光纤胞进行荧光染色，使用荧光显微镜观察，实上癌症的快速诊断具有重要意义，如图1-1(a)(b)输入光纤光纤....

图1-2（a）纳流体荧光显微镜装置示意图（b）纳流体中荧光变化动力学分析

图1-2（a）纳流体荧光显微镜装置示意图（b）纳流体中荧光变化动力学分析本文借鉴之前的研究成果，提出使用荧光显微镜和纳流体器件对纳米沟道中的离子迁移行为进行实时监测，同时引入电学测量系统，从而表征纳流体忆阻器的动态工作机制。1.3非易失性存储器研究进展存储器是电子电路中以....

图1-3阻变存储器结构示意图

华中科技大学博士学位论文到低阻态的过程称为SET,从低阻态到高阻态的过程称为RESET。很好的未来存储器发展方向。近些年来，研究者们在材料和电翻转究取得了重大的突破。当阻变存储器作为静态存储时，阻变存储器压，极快的读写擦除速度和高可靠性。当阻变存储器作为....

图1-4相变存储器结构示意图

图1-4相变存储器结构示意图图1-5展示了一个普通的相变存储器单元。相变存储器具有不同阻态的原理是结晶态（低电阻率）和非结晶态（高电阻率）之间大的电阻率比。相变存储器的S和RESET态分别指的是存储器的低电阻状态和高电阻状态。一旦器件制备完成变材料处于低阻的结晶态。....

本文编号：4056212