(19)國家知識產(chǎn)權(quán)局(71)申請人南京郵電大學(xué)地址210023江蘇省南京市棲霞區(qū)文苑路9號(72)發(fā)明人李佳鈺錢揚周馮姿祎儀明東趙強(qiáng)(74)專利代理機(jī)構(gòu)南京業(yè)騰知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙)32321專利代理師王國明H10K71/16(2023.01)(54)發(fā)明名稱一種有機(jī)半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)光子突觸晶體管及其制備方法本發(fā)明屬于有機(jī)場效應(yīng)晶體管，尤其涉及一種有機(jī)半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)光子突觸晶體管及其制備方法。所述有機(jī)半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)光子突觸晶體管包有機(jī)活性層由N,N’-二亞水楊基-1,3-二氨基丙烷層和并五苯層組成。本發(fā)明提供的晶體管具有良好的晶體管場效應(yīng)和光子閃存性能，且光調(diào)控突觸性能良好，能夠?qū)崿F(xiàn)各種類型的光突觸功應(yīng)率和光響應(yīng)動態(tài)范圍最大，對近紫外光有較好的識別。得益于小分子材料的相對穩(wěn)定性，器件在1205521.一種有機(jī)半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)光子突觸晶體管，其特征在于，所述有機(jī)半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)光子突觸晶體管包括自上而下依次設(shè)置的源漏電極、有機(jī)活性層、柵絕緣層和柵極；其中，所述有機(jī)活性層由N,N'-二亞水楊基-1,3-二氨基丙烷層和并五苯層組成。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機(jī)半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)光子突觸晶體管，其特征在于，所述源漏電3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機(jī)半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)光子突觸晶體管，其特征在于，所述N,N'-二亞水楊基-1,3-二氨基丙烷層厚度為15~30nm;所述并五苯層厚度為30~50nm。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機(jī)半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)光子突觸晶體管，其特征在于，所述柵絕緣5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機(jī)半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)光子突觸晶體管，其特征在于，所述柵極為高摻雜硅。6.權(quán)利要求1~5中任意一項所述的有機(jī)半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)光子突觸晶體管的制備方法，其S1.在柵極表面生長柵絕緣層，切裁后進(jìn)行清洗，隨后吹干表面液體進(jìn)行烘干，最后進(jìn)行紫外臭氧處理；S2.在S1紫外臭氧處理后的柵絕緣層上旋涂N,N'-二亞水楊基-1,3-二氨基丙烷溶液，退火后在柵絕緣層上形成N,N-二亞水楊基-1,3-二氨基丙烷層；S3.在N,N'-二亞水楊基-1,3-二氨基丙烷層上依次蒸鍍并五苯層和源漏電極，即得所述有機(jī)半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)光子突觸晶體管。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備方法，其特征在于，所述N,N-二亞水楊基-1,3-二氨基丙烷溶液的濃度為3~5mg/mL,溶劑為氯仿。8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備方法，其特征在于，所述旋涂，其工藝參數(shù)具體為：以轉(zhuǎn)速300~500rpm保持5~10s后1000~3000rpm保持25~35s。9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備方法，其特征在于，所述退火，其溫度為60~80℃,時間為10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備方法，其特征在于，所述蒸鍍?yōu)檎婵照翦?，其速度?.1~1?s?1,蒸鍍時真空度小于5×10??Pa。3一種有機(jī)半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)光子突觸晶體管及其制備方法技術(shù)領(lǐng)域[0001]本發(fā)明屬于有機(jī)場效應(yīng)晶體管，尤其涉及一種有機(jī)半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)光子突觸晶體管及其制備方法。背景技術(shù)[0002]光子突觸晶體管因其高速操作、能源效率和通過光刺激模擬突觸可塑性的能力，在神經(jīng)形態(tài)計算中引起了廣泛關(guān)注。這些器件通常依靠光來啟動電荷轉(zhuǎn)移過程，有效地模擬生物突觸的動態(tài)行為，而生物突觸對于人類大腦中的學(xué)習(xí)和記憶功能至關(guān)重要。通過利用光作為刺激源，光子突觸晶體管為腦啟發(fā)式計算架構(gòu)提供了強(qiáng)大的工具，其中速度、精確性和效率至關(guān)重要。這一獨特的機(jī)制使它們在人工智能系統(tǒng)、先進(jìn)機(jī)器人技術(shù)、傳感器處理網(wǎng)絡(luò)和認(rèn)知計算平臺等多個應(yīng)用領(lǐng)域具有巨大的潛力。它們處理和存儲信息的能力使其成為開發(fā)更復(fù)雜、能效更高的計算技術(shù)的關(guān)鍵研究領(lǐng)域。然而，盡管具有這些優(yōu)勢，光子突觸晶體管在實際應(yīng)用中的實現(xiàn)仍面臨著重大挑戰(zhàn)，特別是在溫度穩(wěn)定性方面。溫度波動可能會深刻影響這些器件的性能，導(dǎo)致響應(yīng)特性退化和學(xué)習(xí)效率降低。這個問題在溫度控制困難的環(huán)境中尤為關(guān)鍵。[0003]因此，提供一種具有溫度穩(wěn)定性的有機(jī)半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)光子突觸晶體管具有重要意發(fā)明內(nèi)容[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種具有溫度穩(wěn)定性的有機(jī)半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)光子突觸晶體管及其制備方法，為開發(fā)溫度穩(wěn)定的光子突觸設(shè)備提供新的思路。[0005]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明公開了一種有機(jī)半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)光子突觸晶體管，所述有機(jī)半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)光子突觸晶體管包括自上而下依次設(shè)置的源漏電極、有機(jī)活性層、柵絕緣層和柵極；其中，所述有機(jī)活性層由N,N'-二亞水楊基-1,3-二氨基丙烷層和并五苯層組成。[0007]其中，所述N,N'-二亞水楊基-1,3-二氨基丙烷層厚度為15~30nm;所述并五苯層厚度為30~50nm;具體的，在本發(fā)明的一些實施例中，所述N,N'-二亞水楊基-1,3-二氨基丙烷層厚度為20~30nm;所述并五苯層厚度為30~50nm。具體的，在本發(fā)明的一些實施例中，所述柵絕緣層厚度[0010]本發(fā)明還提供上述有機(jī)半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)光子突觸晶體管的制備方法，包括如下步4S1.在柵極表面生長柵絕緣層，切裁后進(jìn)行清洗，隨后吹干表面液體進(jìn)行烘干，最后進(jìn)行紫外臭氧處理；S2.在S1紫外臭氧處理后的柵絕緣層上旋涂N,N'-二亞水楊基-1,3-二氨基丙烷溶液，退火后在柵絕緣層上形成N,N-二亞水楊基-1,3-二氨基丙烷層；S3.在N,N-二亞水楊基-1,3-二氨基丙烷層上依次蒸鍍并五苯層和源漏電極，即得所述有機(jī)半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)光子突觸晶體管。[0012]其中，S1中，所述清洗具體步驟為丙酮、乙醇和去離子水依次超聲清洗，清洗時間均為25～30min,紫外臭氧處理為5min。[0013]其中，S2中，所述N,N-二亞水楊基-1,3-二氨基丙烷溶液的濃度為3~5mg/mL,溶劑為氯仿；具體的，在本發(fā)明的一些實施例中，所述N,N'-二亞水楊基-1,3-二氨基丙烷溶液具體的，N,N'-二亞水楊基-1,3-二氨基丙烷(NSP)分子由于存在兩個羥基因此溶解性較好，可以通過溶液旋涂成膜，并且NSP分子中含有多個活性位點，其結(jié)構(gòu)可以通過官能團(tuán)修飾來調(diào)控電子轉(zhuǎn)移能力，從而優(yōu)化器件的性能參數(shù)。[0014]其中，所述旋涂，其工藝參數(shù)具體為：以轉(zhuǎn)速300~500rpm保持5~10s后1000~3000rpm保持25~35s;[0016]其中，所述蒸鍍?yōu)檎婵照翦儯渌俣葹?.1~1?s?1,蒸鍍時真空度小于5×10??Pa;具體的，在本發(fā)明的一些實施例中，所述真空蒸鍍的速度為1?s?1。1、本發(fā)明所提供的光子突觸晶體管具有結(jié)構(gòu)簡單和操作簡便的特點，有機(jī)功能層通過溶液旋涂成膜，并且器件結(jié)構(gòu)是底柵頂接觸式結(jié)構(gòu)，通過測量源漏銅電極間的電流研究突觸可塑性。[0019]2、本發(fā)明所提供的光子突觸晶體管具有優(yōu)異的光突觸性能，對光刺激具有精確可控的應(yīng)答，表明其作為神經(jīng)形態(tài)器件的潛力。[0020]3、本發(fā)明所提供的光子突觸晶體管具有良好的受光功率調(diào)控的器件光響應(yīng)性能，隨著光功率增加，器件的光響應(yīng)率和動態(tài)范圍幾乎線性增加。[0021]4、本發(fā)明所提供的光子突觸晶體管主要受NSP主導(dǎo)，在435nm處的光響應(yīng)率和光響應(yīng)動態(tài)范圍最大，器件對近紫外光有較好的識別。[0022]5、本發(fā)明所提供的光子突觸晶體管得益于小分子材料的相對穩(wěn)定性，在20℃至120℃范圍內(nèi)光突觸功能和光響應(yīng)率保持良好，性能未見衰退，同時可在不同溫度下實現(xiàn)自適應(yīng)學(xué)習(xí)規(guī)則。5[0023]6、本發(fā)明為開發(fā)溫度穩(wěn)定的光子突觸設(shè)備提供了寶貴的見解，并證明了并五苯與NSP界面的缺陷變化在改善神經(jīng)形態(tài)計算系統(tǒng)性能方面的潛力，這些發(fā)現(xiàn)有助于推進(jìn)納米工程設(shè)備的領(lǐng)域，從而使其對自適應(yīng)計算的未來應(yīng)用更加有效和可靠。附圖說明[0024]下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本發(fā)明做更進(jìn)一步的具體說明，本發(fā)明的上述和/或其他方面的優(yōu)點將會變得更加清楚。[0025]圖1為本發(fā)明有機(jī)半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)光子突觸晶體管的結(jié)構(gòu)示意圖；其中，1為源漏電極，2為并五苯層，3為N,N'-二亞水楊基-1,3-二氨基丙烷層，4為柵絕緣層，5為柵極。[0026]圖2為本發(fā)明的光子突觸晶體管器件的輸出曲線。[0027]圖3為本發(fā)明的光子突觸晶體管器件的轉(zhuǎn)移曲線。[0028]圖4為本發(fā)明的光子突觸晶體管器件的正向存儲。[0029]圖5為本發(fā)明的光子突觸晶體管器件的負(fù)向存儲。[0030]圖6為本發(fā)明的光子突觸晶體管器件在不同光波長下的轉(zhuǎn)移曲線偏移。[0031]圖7為NSP和并五苯的紫外-可見吸收光譜。[0032]圖8為本發(fā)明的光子突觸晶體管器件對光脈沖時長的響應(yīng)。[0033]圖9為本發(fā)明的光子突觸晶體管器件的光刺激PPF響應(yīng)及PPF指數(shù)。[0034]圖10為本發(fā)明的光子突觸晶體管器件在不同光強(qiáng)度下測試器件的一組PTP示意[0035]圖11為本發(fā)明的光子突觸晶體管器件增加光脈沖數(shù)目導(dǎo)致更大的EPSC示意圖。[0036]圖12為本發(fā)明的光子突觸晶體管器件的光響應(yīng)度和動態(tài)范圍與光強(qiáng)度的關(guān)系示意圖。[0037]圖13為本發(fā)明的光子突觸晶體管器件的光響應(yīng)度和動態(tài)范圍與光波長的關(guān)系示意圖。[0038]圖14為本發(fā)明的光子突觸晶體管器件的閾值電壓偏移與光波長的關(guān)系示意圖。[0039]圖15為本發(fā)明的光子突觸晶體管器件在20℃至120℃內(nèi)測量的一組PTP數(shù)據(jù)。[0040]圖16為本發(fā)明的光子突觸晶體管器件從20℃至120℃器件的PTP指數(shù)和突觸權(quán)重示意圖。[0041]圖17為本發(fā)明的光子突觸晶體管器件從20℃至120℃器件的光響應(yīng)率和動態(tài)范圍示意圖。[0042]圖18為巴甫洛夫條件反射實驗示意圖。[0043]圖19為本發(fā)明的光子突觸晶體管器件在20℃時的巴甫洛夫條件反射模擬過程。[0044]圖20為本發(fā)明的光子突觸晶體管器件在100℃時的巴甫洛夫條件反射模擬過程。具體實施方式[0045]下述實施例中所述實驗方法，如無特殊說明，均為常規(guī)方法；所述試劑和材料，如無特殊說明，均可從商業(yè)途徑獲得。[0046]下述實施例中使用的高摻雜硅(產(chǎn)品名稱：單拋氧化硅片；氧化厚度：50±5nm;電阻率：0.001-0.005Ω·cm;類型：N;晶向：<100>)購自蘇州晶矽電子科技有限公司；N,N'-二6亞水楊基-1,3-二氨基丙烷(NSP)和并五苯購自TCI公司。[0047]本發(fā)明提供了一種具有溫度穩(wěn)定性的有機(jī)半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)光子突觸晶體管，其整體楊基-1,3-二氨基丙烷層3、柵絕緣層4和柵極5,其中并五苯層2和N,N'-二亞水楊基-1,3-二氨基丙烷層3共同構(gòu)成了有機(jī)活性層。其中，源漏電極為銅電極，柵絕為高摻雜硅，NSP結(jié)構(gòu)式如式I所示，并五苯結(jié)構(gòu)N實施例1:有機(jī)半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)光子突觸晶體管的制備本實施例提供一種具有溫度穩(wěn)定性的有機(jī)半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)光子突觸晶體管的制備S1.在柵極高摻雜硅表面生長一層50nm厚度的二氧化硅(由蘇州晶矽電子科技有限公司完成),得到柵絕緣層，將其作為襯底，切裁成尺寸1.5cm×1.5cm大小，將切裁好襯底的分別放入丙酮、乙醇和去離子水中各超聲約20分鐘，取出后用高純氮氣吹干表面并將其放置在玻璃培養(yǎng)皿中，隨后將培養(yǎng)皿置于120℃的烘箱中烘干約20分鐘；將烘干的樣品進(jìn)行紫外臭氧處理5分鐘；S2.將NSP粉末溶于氯仿溶劑，配置濃度為3mg/mL的溶液；S3.用移液槍吸取S2配置好的溶液在S1處理好的襯底柵絕緣層上按500rpm保持9s后3000rpm保持30s的工藝旋涂制膜，隨后轉(zhuǎn)移至烘箱中60℃退火20min,得到N,N'-二亞水楊基-1,3-二氨基丙烷層，N,N-二亞水楊基-1,3-二氨基丙烷層厚度為20~30nm;S4.將S3處理好的樣品放進(jìn)真空蒸鍍系統(tǒng)中，依次蒸鍍并五苯層和源漏電極，控制蒸鍍的速率均為1?s?1,蒸鍍時蒸發(fā)室真空度始終保持在低于5×10??Pa,并五苯層厚度為30~50nm,源漏電極的厚度是100nm;其中，蒸鍍源漏電極時覆蓋掩膜版的溝道長和寬度[0051]實施例2:有機(jī)半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)光子突觸晶體管的性能測試下述實施例中均使用Keithley4200半導(dǎo)體參數(shù)分析儀對光子突觸晶體管進(jìn)行測試。[0052]為了研究光子突觸晶體管的電學(xué)性能，在暗黑條件下分別測試了器件的轉(zhuǎn)移特性曲線和輸出特性曲線。設(shè)置掃描源漏電壓從0V到-15V,分別獲得柵極電壓在0V、-3V、-6V、-9V、-12V和-15V偏置下光子突觸晶體管的輸出曲線；在固定源漏電壓-15V條件下設(shè)7置柵極電壓從10V掃描到-30V獲得光子突觸晶體管轉(zhuǎn)移曲線。圖2為光子突觸晶體管器件的輸出曲線，圖3為光子突觸晶體管器件的轉(zhuǎn)移曲線，由圖2和圖3的輸出和轉(zhuǎn)移曲線可以看出，器件具有良好的場效應(yīng)，輸出曲線清晰地顯示出受柵壓調(diào)控的溝道電流，線性區(qū)和飽和區(qū)明顯。設(shè)置源漏電壓在-15V下的轉(zhuǎn)移曲線，通過對飽和區(qū)線性擬合計算得到載流子遷移率μ=0.12cm2/Vs。[0053]為了研究光子突觸晶體管的正向存儲能力和負(fù)向存儲能力，首先施加1s的+30V柵壓和自然光脈沖用作編程操作，而-30V、1s的負(fù)柵壓被用作擦除操作。圖4顯示了器件的正向存儲能力，由圖4可以看出，在光編程操作之后，轉(zhuǎn)移曲線基本上向正方向移動，表明電子被捕獲在N,N-二亞水楊基-1,3-二氨基丙烷層中。在電擦除操作之后，轉(zhuǎn)移曲線可以移回到其初始狀態(tài)，意味著捕獲電子的釋放。與正向操作不同，將寫入條件更換為柵壓-40V,擦除條件更換為柵壓+40V,圖5顯示了器件的負(fù)向存儲能力，由圖5可以看出，寫入后轉(zhuǎn)移曲線向負(fù)向移動。這些結(jié)果證實了該器件良好的場效應(yīng)和雙極性存儲能力。[0054]為了研究不同波長光照對光子突觸晶體管的影響，通過設(shè)置無光照及施加波長分曲線的變化，其中施加光照時長為3秒，光照強(qiáng)度為20mWcm?2。圖6為施加不同波長的光照實現(xiàn)轉(zhuǎn)移曲線不同程度的偏移示意圖，由圖6可以看出，隨著光波長的減小，轉(zhuǎn)移曲線向正向的偏移程度越大，意味著更多光生載流子的產(chǎn)生與捕獲。結(jié)果顯示光子突觸晶體管具備優(yōu)異的光子閃存性能以及光調(diào)控的突觸可塑性。[0055]圖7為NSP和并五苯的紫外-可見吸收光譜圖。由圖7可以看出，兩種材料的吸收波段完全不交疊，NSP的吸收峰位于435nm左右。[0056]在生物突觸中，突觸前膜受到刺激后，突觸后膜會產(chǎn)生響應(yīng)電流，這被稱為突觸后電流(EPSC)。為了研究光脈沖時長對光子突觸晶體管的影響，固定柵極電壓為-15V,光照強(qiáng)度均為2.0mW/cm2,測試光照時間分別為0.2s、0.5s、1.0s、1.5s和2.0s刺激下的EPSC響應(yīng)。圖8為光子突觸晶體管器件對光脈沖時長的響應(yīng)，由圖8可以看到，提高單個光刺激時長將導(dǎo)致更高的EPSC,且衰減更緩慢。[0057]在光子突觸晶體管上模擬雙脈沖易化(PPF)效應(yīng)，光子突觸表現(xiàn)出明顯的PPF效應(yīng)，PPF的產(chǎn)生可以歸因于兩種刺激之間的短時間間隔，當(dāng)?shù)诙€刺激到達(dá)突觸前神經(jīng)元時，前一個刺激釋放的神經(jīng)遞質(zhì)仍然留在突觸間隙中。因此，PPF與施加刺激的時間間隔直接相關(guān)。圖9為本發(fā)明的光子突觸晶體管器件的光刺激PPF響應(yīng)及PPF指數(shù)，由圖9可以看出，本發(fā)明制備的光子突觸晶體管具備明顯的PPF效應(yīng)，在此基礎(chǔ)上圖9還顯示了改變脈沖間隔后相應(yīng)的PPF增量，其中PPF指數(shù)定義為與第一個電流峰值相比，第二個電流峰值增加的百[0058]強(qiáng)直性后增強(qiáng)(PTP)與PPF類似，是指在反復(fù)高頻刺激下，突觸權(quán)重在一定時間內(nèi)增加的現(xiàn)象。PTP測試通過光脈沖參數(shù)(如頻率、持續(xù)時間)的調(diào)節(jié)，能夠量化器件對高頻刺激的響應(yīng)特性。通過改變光照強(qiáng)度和光刺激數(shù)目測試了一組PTP,圖10為光子突觸晶體管器件在不同光強(qiáng)度下測試器件的一組PTP示意圖，每個光照強(qiáng)度下的光刺激數(shù)目均為10。圖11為光子突觸晶體管器件在相同光照強(qiáng)度下增加光脈沖數(shù)目導(dǎo)致更大的EPSC示意圖，光照強(qiáng)度均為2.0mW/cm2。由圖10和圖11可知，增加光脈沖的強(qiáng)度和光脈沖數(shù)目會導(dǎo)致更大的EPSC。這些結(jié)果表明，器件具有優(yōu)異的光突觸性能，對光刺激具有精確可控的應(yīng)答，表明其8作為神經(jīng)形態(tài)器件的潛力。[0059]圖12為本發(fā)明的光子突觸晶體管器件的光響應(yīng)度和動態(tài)范圍與光照強(qiáng)度的關(guān)系示意圖，圖13為本發(fā)明的光子突觸晶體管器件的光響應(yīng)度和動態(tài)范圍與光波長的關(guān)系示意圖，其中光響應(yīng)度定義為光電流與入射光功率的比值，動態(tài)范圍定義為最大輸入光功率和最小可接收光功率之比。由圖12可以看出，隨著光功率增加，器件的光響應(yīng)度動態(tài)范圍幾乎線性增加，表明良好的受光功率調(diào)控的器件光響應(yīng)性能。由圖13可以看出，連線與材料的吸收光譜相似，NSP的吸收峰435nm處光響應(yīng)度和動態(tài)范圍最高，并五苯的吸收峰600nm左右[0060]圖14為本發(fā)明的光子突觸晶體管器件的閾值電壓偏移與光波長的關(guān)系示意圖，顯示了器件轉(zhuǎn)移曲線中閾值電壓的偏移也就是存儲窗口與入射光波長的關(guān)系，圖14是從圖6中的數(shù)據(jù)提取每一條轉(zhuǎn)移曲線的閾值電壓偏移，統(tǒng)計繪制出的。從圖14可以看出，隨著波長縮短至近紫外，入射光的能量越大，所激發(fā)的激子對越多，因此轉(zhuǎn)移曲線越向正向偏移。[0061]圖15為20℃至120℃內(nèi)每隔20℃在線測試器件的一組PTP數(shù)據(jù)。由圖15可以看出，在100℃以前器件性能十分穩(wěn)定，連續(xù)的光照刺激使溝道電流連續(xù)增長，移除光照后弛豫電流緩慢衰減。120℃下器件的暗電流和弛豫電流有小幅波動，但PTP依然持續(xù)增長。[0062]圖16為本發(fā)明的光子突觸晶體管器件從20℃至120℃器件的PTP指數(shù)和突觸權(quán)重示意圖，圖17為本發(fā)明的光子突觸晶體管器件從20℃至120℃器件的光響應(yīng)率和動態(tài)范圍示意圖，其中PTP指數(shù)定義為第十個峰值相對于第一個峰值的百分比增加，突觸權(quán)重定義為第十個峰值刺激后趨于平穩(wěn)時的電流值百分比增加。由圖16和圖17可以看出，總體來說，隨著溫度升高，器件光響應(yīng)率增加，但PTP指數(shù)和突觸權(quán)重百分比降低。這是由于溫度升高時半導(dǎo)體材料的本征激發(fā)導(dǎo)致本征載流子增多，光照下電荷的產(chǎn)生和分離增多。同時，溫度升于并五苯具有一定的結(jié)晶性，當(dāng)溫度升高時，并五苯的結(jié)晶性降低。此時并五苯與NSP界面、與電極界面之間會產(chǎn)生較高密度的物理缺陷，影響電荷的俘獲和去俘獲，導(dǎo)致載流子遷移三者之間界面的接觸面積變大，同時由于界面的缺陷，加速了電荷復(fù)合，導(dǎo)致光照電流的弛豫速度變快。器件在高溫下的這些變化能夠?qū)崿F(xiàn)不同程度的學(xué)習(xí)-遺忘，有利于模擬更高級的神經(jīng)形態(tài)功能。[0063]圖18為巴甫洛夫經(jīng)典條件反射實驗示意圖，巴甫洛夫的經(jīng)典條件反射實驗具體即使沒有食物，狗也會垂涎三尺。在這里，食物是一種非條件刺激(US),它可以引起無條件反應(yīng)(UR),即流口水；而鈴聲是條件刺激(CS)。通過訓(xùn)練使狗流口水，這是一種條件反射(CR)。在巴甫洛夫的實驗中，狗在收到食物時會自然分泌唾液，但最初對鈴聲沒有反應(yīng)。通過反復(fù)將鈴聲與食物配對，狗學(xué)會將鈴聲與食物聯(lián)系起來，最終使鈴聲本身引起唾液分泌。[0064]對本發(fā)明制得的光子突觸晶體管器件進(jìn)行巴甫洛夫經(jīng)典條件反射實驗，以施加一系列-2V的電脈沖信號作為條件刺激，以施加435nm波長的光信號作為非條件刺激，設(shè)置一個閾值電流I,超過I=1nA的電流水平對應(yīng)于“流口水”行為，即表示狗的唾液行為，分別在20℃和100℃下進(jìn)行巴甫洛夫經(jīng)典條件反射實驗。圖19為本發(fā)明的光子突觸晶體管器9件在20℃時的巴甫洛夫條件反射模擬過程，圖20為本發(fā)明的光子突觸晶體管器件在100℃時的巴甫洛夫條件反射模擬過程。由圖19和圖20可以看出，與20℃下相比，100℃時電流忘速度也更快，表明學(xué)習(xí)的保持時間更短。因此，雖然學(xué)習(xí)過程更短，但需要更頻繁的再學(xué)習(xí)鞏固過程。這些結(jié)果表明在器件中能夠?qū)崿F(xiàn)多模式的學(xué)習(xí)規(guī)則，有利于實現(xiàn)自適應(yīng)、更智能的神經(jīng)形態(tài)功能。[0065]本發(fā)明提供了一種有機(jī)半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)光子突觸晶體管及其制備方法的思路，具體實現(xiàn)該技術(shù)方案的方法和途徑很多，以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。本實施例中未明確的各組成部分均可用現(xiàn)有技術(shù)加以實現(xiàn)。45112工000源漏電流(安培)柵極電壓(伏特)0(伏特)0(伏特)CN120201845A說明書附圖5/19頁初始態(tài)寫入態(tài)擦除態(tài)無光照650納米600納米500納米435納米420納米400納米7/19頁7/19頁波長(納米)光照時間(秒)