技术特征：
1.一种基于突触晶体管的智能日盲探测器的应用，其特征在于，利用igzo/ga2o3异质结晶体管模拟生物突触的功能，所述智能日盲探测器包括由下自上依次生长的栅电极、介质层、igzo前沟道层、源电极和漏电极、ga2o3背沟道层，igzo前沟道层与ga2o3背沟道层形成igzo/ga2o3异质结沟道，包括：在igzo/ga2o3异质结晶体管上施加光脉冲作为调制端突触刺激，引起igzo/ga2o3异质结沟道层上电流即突触后电流psc的变化。2.根据权利要求1所述的一种基于突触晶体管的智能日盲探测器的应用，其特征在于，采用波长为190-280nm的光作为调制端突触刺激；具体是指：固定栅压v
g
＝-80-80v、源漏电压v
d
＝0-80v；使用光强1-100μw/cm2，脉冲时间为100-5000ms的单脉冲对igzo/ga2o3异质结晶体管进行刺激；得到光强与突触后电流psc随时间变化的关系；固定光强1-100μw/cm2，增加脉冲数量1-40，测量脉冲数量与突触后电流psc随时间的变化的关系；当光强为2.7-25μw/cm2或脉冲数量为1-10的时候，突触后电流psc在较短的时间恢复到初始态，表现出短时记忆行为；随着光强大于25μw/cm2或脉冲数量增加至20，突触后电流psc衰减的速度进一步降低，实现了短时记忆到长时记忆的转换。3.根据权利要求2所述的一种基于突触晶体管的智能日盲探测器的应用，其特征在于，采用波长为254nm的紫外光作为调制端突触刺激。4.根据权利要求1所述的一种基于突触晶体管的智能日盲探测器的应用，其特征在于，利用pc计算机控制190-280nm的光的光强至1-100μw/cm2、脉冲宽度100-5000ms和脉冲数量1-40，并利用光功率计标定照射到igzo/ga2o3异质结晶体管上的光强；利用源表测试不同光照条件下igzo/ga2o3异质结晶体管的源漏电流的变化突触后电流psc，并在pc计算机上读取该具体数值。5.根据权利要求1所述的一种基于突触晶体管的智能日盲探测器的应用，其特征在于，所述栅电极为ti、au、pt、al金属以及ito、重掺杂si中的一种；所述介质层为sio2、al2o3、hfo2中的一种；所述源电极和漏电极均为金属电极；所述介质层的厚度为50-300nm；所述igzo前沟道层的厚度为5-11nm；所述ga2o3背沟道层的厚度为5-50nm；进一步优选的，所述栅电极为p型重掺杂si；所述介质层的厚度为100nm；所述igzo前沟道层的厚度为9nm；所述ga2o3背沟道层的厚度为15nm。6.根据权利要求1所述的一种基于突触晶体管的智能日盲探测器的应用，其特征在于，所述智能日盲探测器的制备方法，包括：在衬底上生长栅电极，其上加载介质层；使用射频磁控溅射法在介质层上溅射沉积igzo薄膜，形成igzo前沟道层；在igzo沟道层上生长金属，形成源电极和漏电极；使用射频磁控溅射法溅射沉积生长ga2o3薄膜，形成ga2o3背沟道层，既得。7.根据权利要求6所述的一种基于突触晶体管的智能日盲探测器的应用，其特征在于，使用射频磁控溅射法在衬底上溅射沉积igzo薄膜，形成igzo前沟道层，射频磁控溅射中的工艺参数如下：靶材为igzo陶瓷靶；溅射功率为50-120w；
工作气压为2.5-5mtorr；气体流速为10-30sccm；衬底温度为25-100℃；生长氛围为体积分数为0-2.5％o2含量的氩氧混合气；溅射时间为1分20秒-2分54秒；进一步优选的，使用射频磁控溅射法在衬底上溅射沉积igzo薄膜，形成igzo前沟道层，射频磁控溅射中的工艺参数如下：溅射功率为90w；工作气压为4.1mtorr；气体流速为20sccm；衬底温度为室温；生长氛围为体积分数为2％o2含量的氩氧混合气体；溅射时间为2分22秒。8.根据权利要求6所述的一种基于突触晶体管的智能日盲探测器的应用，其特征在于，使用射频磁控溅射法溅射沉积生长ga2o3薄膜，形成ga2o3背沟道层；射频磁控溅射中的工艺参数如下：靶材为ga2o3陶瓷靶；溅射功率为50-120w；工作气压为2.5-5mtorr；气体流速为10-30sccm；衬底温度为25-300℃；生长氛围为纯ar；溅射时间为2分5秒-20分30秒；进一步优选的，使用射频磁控溅射法溅射沉积生长ga2o3薄膜，形成ga2o3背沟道层；射频磁控溅射中的工艺参数如下：溅射功率为90w；工作气压为4.1mtorr；气体流速为20sccm；衬底温度为室温；溅射时间为6分9秒。9.根据权利要求6所述的一种基于突触晶体管的智能日盲探测器的应用，其特征在于，形成ga2o3背沟道层之后执行如下操作，包括：空气环境下，在110-200℃条件下退火30-120分钟；进一步优选的，形成ga2o3背沟道层之后执行如下操作，包括：在150℃条件下退火60分钟。10.根据权利要求6-9任一所述的一种基于突触晶体管的智能日盲探测器的应用，其特征在于，对衬底进行抛光并进行清洗；对衬底进行清洗，包括：依次使用迪康清洗剂、去离子水、异丙醇、乙醇超声清洗，吹干之后备用；在igzo前沟道层上生长金属，形成源电极和漏电极，包括：使用电子束蒸发镀膜的方式
生长20nm的ti和30nm的au，作源电极和漏电极。
技术总结
本发明涉及一种基于突触晶体管的智能日盲探测器的应用，智能日盲探测器包括由下自上依次生长的栅电极、介质层、IGZO前沟道层、源电极和漏电极、Ga2O3背沟道层，IGZO前沟道层与Ga2O3背沟道层形成IGZO/Ga2O3异质结沟道，包括：在IGZO/Ga2O3异质结晶体管上施加光脉冲作为调制端突触刺激引起IGZO/Ga2O3异质结沟道层上电流的变化。本发明所制备的突触晶体管表现出明显的突触特性，包括双脉冲易化、短时记忆、长时记忆以及“经验式学习”行为。本发明基于突触晶体管的智能日盲探测器，成功实现了对图像信息的实时探测和记忆，为图像传感器和未来的先进机器人系统奠定了基础。来的先进机器人系统奠定了基础。来的先进机器人系统奠定了基础。
技术研发人员：辛倩 纪兴启 宋爱民
受保护的技术使用者：山东大学
技术研发日：2022.09.27
技术公布日：2023/1/17