【技术实现步骤摘要】
一种神经纤维状器件,由器件制备的芯片及制备方法
[0001]本专利技术要求保护一种神经纤维状器件,由器件制备的芯片及制备方法,属于人工神经纤维状芯片
技术介绍
[0002]有机电化学晶体管(OECTs)以其工作电压低、灵活性和好的生物相容性等优点在生物电子学领域有很大的应用潜力;生物神经系统中的基本要素是突触,用于在无数神经元之间传递时空信息;依靠可调节的突触权重,生物神经系统可以高效、低能耗地执行一系列功能,包括感知、传输和响应外部刺激等。受此启发,可以通过人工制备突触实现接收、响应和输出信息。
[0003]目前在人工传感系统领域,由研究人员报道了多种电子设备来模拟生物突触的功能,其中,三端有机电化学晶体管(OECTs),与生物突触有相似之处,有潜力用于制造人工突触装置;在OECTs中,门电极类似突触的前神经元,沟道则起到突触后神经元的作用,通过施加第三金丝偏置后,沟道电导率随有源层掺杂水平变化,而调节沟道的电导率,晶体管可模拟突触的基本行为,例如尖峰时序相关的可塑性(STDP)、短期增强(STP)、长期增强(LTP)和长期抑制(LTD)等;此外由于OECTs具有高峰值跨导、好的生物相容性、低电压驱动和灵活的特性,可与生物传感器(如压敏传感器、光敏传感器和化学传感器等)集成,一起创建复杂的神经形态感觉系统。
[0004]目前三端有机电化学晶体管已广泛应用于生物电子学领域,但实景应用对器件性能有独特的要求;例如在记录脑电图的过程中,高瞬时速度至关重要,在半导体沟道中嵌入移动离子可缩短响应时间 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种神经纤维状器件,包括外壳(1)和纤维(2),所述外壳(1)设置在纤维(2)外侧,其特征在于:所述纤维(2)为多层结构,所述纤维(2)由内到外依次设置有骨架(3)、第一金丝(4)、有机半导体层(5)、第二金丝(6)、凝胶层(7)、第三金丝(8);所述第一金丝(4)具体呈螺旋状缠绕在骨架(3)的外侧;所述有机半导体层(5)覆盖在骨架(3)和第一金丝(4)的外侧,所述第二金丝(6)具体呈螺旋状缠绕在有机半导体层(5)的外侧,所述有机半导体层(5)具体与第一金丝(4)和第二金丝(6)的交界处相连;所述凝胶层(7)覆盖在有机半导体层(5)和第二金丝(6)的外侧,所述第三金丝(8)具体呈螺旋状缠绕在凝胶层(7)的外侧,所述凝胶层(7)具体与有机半导体层(5)和第三金丝(8)的交界处相连;所述第三金丝(8)垂直设置在第一金丝(4)与第二金丝(6)交叉点的上方;所述有机半导体层(5)分别与第一金丝(4)、第二金丝(6)相连,所述凝胶层(7)分别与有机半导体层(5)、第三金丝(8)相连,同时所述第三金丝(8)分别与第一金丝(4)、第二金丝(6)、有机半导体层(5)均不接触。2.根据权利要求1所述的一种神经纤维状器件,其特征在于:所述外壳(1)的制备材料具体为聚乳酸、或为硅橡胶、或为有机硅水凝胶、或为PET管;所述骨架(3)的制备材料具体为棉线、或为尼龙线;所述第一金丝(4)、第二金丝(6)、第三金丝(8)的制备材料具体为金、或为铜、或为银、或为碳纤维;所述有机半导体层(5)的制备材料具体为聚3,4
‑
乙烯二氧噻吩:聚苯乙烯磺酸盐混合溶液、或为聚吡咯、或为碳纳米管、或为聚丙烯酰胺混合溶液;所述凝胶层(7)的制备材料具体为水凝胶、或为离子凝胶。3.一种由神经纤维状器件制备的芯片,包括感光模块组(101)、调控模块(102)和导线(103),其特征在于:所述调控模块(102)由内到外依次设置有骨架(3)、第一金丝(4)、有机半导体层(5)、第二金丝(6)、凝胶层(7)、第三金丝(8);所述第三金丝(8)还外接有用于输入电压调控信号的外接线(9);所述调控模块(102)通过导线(103)与感光模块组(101)相连;所述感光模块组(101)包含多个感光模块,所述感光模块包括基底(18),在基底(18)上设置有感光模块源极(12)、感光模块漏极(13)、感光模块栅极(14)、源极PAD电极(15)、漏极PAD电极(16)、栅极PAD电极(17);所述感光模块源极(12)与源极PAD电极(15)之间、感光模块漏极(13)与漏极PAD电极(16)之间、感光模块栅极(14)与栅极PAD电极(17)之间均通过各自的电极导线(22)相连,且各电极导线(22)相互之间不接触;所述感光模块源极(12)、感光模块漏极(13)、感光模块栅极(14)相互之间不接触;所述源极PAD电极(15)、漏极PAD电极(16)、栅极PAD电极(17)相互之间不接触;所述感光模块源极(12)和感光模块漏极(13)之间还设置有感光模块有机半导体膜(19);所述感光模块栅极(14)的上侧被光敏层(20)完全覆盖;所述感光模...
【专利技术属性】
技术研发人员:高志鹏,彭钰博,刘燃,冀健龙,马晓璐,陈维毅,
申请(专利权)人:太原理工大学,
类型:发明
国别省市:
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。