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多柵極神經(jīng)元晶體管及其制備方法和構(gòu)成的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與流程

文檔序號(hào):12788177閱讀:來源:國知局

技術(shù)特征:

1.一種多柵極神經(jīng)元晶體管,其特征在于:包括襯底、浮柵電極、柵介質(zhì)層、源電極、漏電極、溝道層、至少3組電容記憶層和與之對(duì)應(yīng)的至少3組輸入柵極;所述浮柵電極設(shè)于襯底上,所述柵介質(zhì)層設(shè)于浮柵電極上,所述溝道層設(shè)于柵介質(zhì)層上,所述源電極和漏電極分別設(shè)于溝道層上的兩端;每組電容記憶層和輸入柵極都不與溝道層接觸;每組電容記憶層和輸入柵極中,電容記憶層位于柵介質(zhì)層上,輸入柵極位于電容記憶層上;各組的電容記憶層之間以及各組的輸入柵極之間互不接觸;該晶體管的輸入信號(hào)為輸入柵極上施加的電壓,該晶體管的輸出信號(hào)為漏電極讀取的溝道電流;各輸入柵極通過電容記憶層與柵介質(zhì)電容共同耦合至浮柵電極上,繼而協(xié)同控制溝道輸出電流,實(shí)現(xiàn)神經(jīng)元的加權(quán)計(jì)算功能;輸入柵極上施加的電壓脈沖能長時(shí)程改變電容記憶層的電容大小,從而改變輸入柵極的輸入權(quán)重,實(shí)現(xiàn)突觸的權(quán)重可塑性特征。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種多柵極神經(jīng)元晶體管,其特征在于:電容記憶層的電容大小在對(duì)應(yīng)的輸入柵極施加刺激電壓脈沖后發(fā)生長時(shí)程的上升,由低電容態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楦唠娙輵B(tài)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種多柵極神經(jīng)元晶體管,其特征在于:電容記憶層的電容大小在對(duì)應(yīng)的輸入柵極施加恢復(fù)電壓脈沖后發(fā)生長時(shí)程的下降,由高電容態(tài)恢復(fù)為低電容態(tài)。

4.一種多柵極神經(jīng)元晶體管的制備方法,其特征在于,包括以下步驟:

(1)在襯底上形成浮柵電極;

(2)在浮柵電極上形成柵介質(zhì)層;

(3)在柵介質(zhì)層上形成溝道層;

(4)在溝道層的兩端形成圖案化的源電極和漏電極;

(5)在柵介質(zhì)層上形成圖案化的電容記憶層,且電容記憶層不與溝道層接觸;

(6)在電容記憶層上形成輸入柵極。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述一種多柵極神經(jīng)元晶體管的制備方法,其特征在于:制備柵介質(zhì)層的材質(zhì)為固態(tài)電解質(zhì),制備溝道層的材質(zhì)為非晶金屬氧化物半導(dǎo)體,制備電容記憶層的材質(zhì)為相變材料或鐵電材料。

6.一種神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),其特征在于:該神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)由若干如權(quán)利要求1所述多柵極神經(jīng)元晶體管相互電連接而成。

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