一、用人工神经网络预测场发射开启电场（论文文献综述）
杨小佳[1]（2021）在《基于腐蚀大数据技术的含Cr低合金钢耐蚀性能调控研究》文中研究指明影响低合金钢开发的一大技术难题是对其耐蚀机理的认识及耐蚀性能的评价,传统低合金钢研发中,其耐蚀性能评价需要大量的长周期室外暴晒腐蚀试验数据做支撑,费时费力,有时长达数年才能得到一个腐蚀数据。数据量的稀缺对耐蚀低合金结构钢品质的影响极大。本文利用材料腐蚀大数据理论的最新研究成果,结合室内外腐蚀试验及评价方法,首先以Cr元素调控低合金结构钢为对象,验证了腐蚀大数据技术用于评价成分因素对耐蚀性影响的可靠性;随后,通过Mo及Sn元素添加调控了含Cr低合金结构钢的耐蚀性能;之后,进一步通过热处理技术调控了钢中微观组织结构,阐述了晶粒度、阴极相比例对低合金钢耐蚀性能的影响机理;最后通过人工神经网络、支持向量机、随机森林等数据挖掘方法系统阐述了数据挖掘技术在处理材料跨尺度微宏观腐蚀数据中的重要作用。结果表明,腐蚀大数据技术适用于甄别微合金元素,如Cr、Sn及Mo对低合金结构钢耐蚀性影响的微小差异,经过Cr微合金化的低合金钢耐蚀性明显提升;另外,经过0.1%Mo改性的含Cr钢,其耐蚀性提升与钢中Cr含量有关,Cr含量较高时,可提升低合金钢腐蚀中后阶段的耐蚀性;0.2%Sn的添加可以较为明显的促进低合金结构钢的耐蚀性,而0.1%Sn的添加,对其耐蚀性反而有一定的恶化作用。Cr、Sn与Mo元素对低合金结构钢耐蚀性的影响主要表现为对均匀腐蚀或点蚀行为的加速或抑制。Cr元素会在内锈层富集,促进锈层中氧化物与氢氧化物的比例,进而促进低合金钢耐均匀腐蚀性能;而与此同时,Cr3+的水解反应和较高电势下Cr2O3的分解会产生酸化作用,促进了低合金钢的点蚀行为。Mo的作用表现在对点蚀行为的抑制,另外其腐蚀产物MoO3不稳定,在锈层中易水解产生的酸化作用,会加速均匀腐蚀过程;Sn的作用主要表现在形成稳定的SnO2氧化物掺杂在锈层中,增加锈层稳定性,从而减缓钢的均匀腐蚀过程,然而只有当Sn的含量超过一定值时,其对锈层的稳定性影响才较为明显。低合金结构钢的耐蚀性与原奥氏体晶粒度及亚晶晶粒度有一定的关系,腐蚀大数据技术评价结果表明,随着原奥氏体晶粒度增大,其耐蚀性逐渐变差;随着贝氏体板条逐渐细化,其耐蚀性逐渐变好。原奥氏体晶粒度及贝氏体板条厚度对耐蚀性的影响可归结为材料中阴阳极相比例对耐蚀性的影响,SKPFM证明,组织中晶界一般为阴极相,而贝氏体铁素体基体为阳极相。晶粒较细或者板条间距较小时,表明晶粒内阴极相分布越弥散,因此耐蚀性就越好;反而,当晶粒较大,或贝氏体板条较粗时,阴极相分布不规则,因此就更容易降低材料耐蚀性。低合金结构钢中马氏体-奥氏体组元及其比例对其耐蚀性有一定的影响,其影响可以用大数据技术快速的甄别出来。具体表现为,钢中马氏体-奥氏体组元含量越高,钢的耐蚀性越差。马氏体-奥氏体组元在腐蚀过程中由于电位较高作为钢中的阴极相存在,而贝氏体铁素体基体由于电位较低作为阳极相存在,由此形成腐蚀微电偶;腐蚀过程中,在微电偶作用下,贝氏体铁素体基体会优先发生溶解,马氏体-奥氏体组元越多,耐蚀性越差。人工神经网络模型、支持向量机模型、随机森林模型及深度学习模型等机器学习方法适用于挖掘宏观腐蚀大数据如大气环境因素及微观腐蚀大数据如材料成分、组织结构因素对耐蚀性的影响,并可建立基于宏观-微观大数据技术的跨尺度影响机制研究。同时,深度学习模型可以用于对低合金结构钢组织结构因素对其内在腐蚀规律进行挖掘分析,并可以动态预测组织结构及温湿度参量变化等对低合金钢腐蚀影响过程。
孙凯旋[2]（2021）在《有机—无机卤化物钙钛矿忆阻器的阻变机制和神经形态计算研究》文中提出随着信息时代的到来,人们对下一代计算设备提出了越来越多的要求,特别是在设备性能和制造领域,例如密度的提高,数据处理速度的提高,功耗的降低,灵活性,多功能性,可扩展性,成本效益。由于传统的硅基器件不能满足这些要求,研究人员一直在努力寻找下一代器件的功能,主要集中在金属氧化物半导体,有机半导体,二维材料,等等。尽管基于这些技术的器件已经显示出优异的特性,但是在优点和相关缺点之间总是存在权衡。有机-无机卤化物钙钛矿由于其优异的光学和电荷传输特性,在过去十年中作为太阳能电池的活性材料一直是深入研究的重点。最近,在将有机-无机卤化物钙钛矿应用于其他电子器件,如忆阻器、场效应晶体管和人工突触器件方面,已经取得了快速进展。由于有机-无机卤化物钙钛矿具有奇特的特性和在制造方面的主要优势,作为下一代计算设备的候选产品,被认为是一种很有前途的材料。研究有机-无机卤化物钙钛矿为基础的忆阻器的电阻切换机制对有机-无机卤化物钙钛矿材料用于进一步应用于下一代计算系统具有重要意义。针对有机-无机卤化物钙钛矿的电阻切换机制和其用于神经形态计算的潜力的研究需要,本论文做了以下两项研究,主要内容如下:一.本文制备了2D-3D混合钙钛矿,使用传统金属-绝缘体-金属结构,首次将ITO/2D-3D混合钙钛矿/Au这种堆栈结构的光伏器件用于忆阻器研究。结果表明,该新型器件拥有电阻切换特性,并且显示出新颖的开关特性、极高的电流-电压曲线重复性、滞后电流特性、和扫描速率依赖性。本文对该器件的内在物理机制进行了深入研究,研究了其缺陷动力学,构建了p-i-n结模型,揭示了滞后电流的起因,阐明了空位介导的电子隧穿机制,认为直接隧穿到Fowler-Nordheim隧穿的转变是电阻切换的机制,迁移至界面的缺陷是滞后电流的来源,并且干预了隧穿电流,是扫描速率依赖性的来源。二.在2D-3D钙钛矿忆阻器内在机制被阐明的研究基础上,为了进一步提升器件的稳定性和调节界面势垒,在ITO电极上覆盖了一层PEDOT:PSS,制备了ITO/PEDOT:PSS/2D-3D混合钙钛矿/Au器件,获得了更高的稳定性与相对对称的电流-电压特性曲线,从而引导了更低的工作电压,生物突触中已知的各种功能在有机-无机卤化物钙钛矿突触器件中得到证实,包括四种形式的尖峰时间依赖可塑性（STDP）、尖峰速率依赖性可塑性（SRDP）、短时可塑性（STP）和长时程增强（LTP）等行为。钙钛矿型突触具有低能量消耗的潜力,每一权重更新事件的能量消耗为12 a J/100 nm2,远小于生物突触的能量消耗。高效能有机-无机卤化物钙钛矿突触器件的展示为有机-无机卤化物钙钛矿材料在神经形态器件中的应用开辟了一条新的途径,它提供了仿生计算所需的高连通性和高密度。
潘立军[3]（2021）在《等离子体协同改性TiO2/磁性LDH/过硫酸盐降解诺氟沙星机理研究》文中研究指明近年来,介质阻挡放电低温等离子体（DBD-NTP）技术以其高效、环境友好及操作简单等优点,受到广泛关注。DBD-NTP协同均相/非均相催化技术,能够进一步提高其能量效率和对污染物的降解率。二氧化钛（TiO2）是目前应用广泛的光催化半导体材料,暴露{001}面的缺陷二氧化钛(TiO2-x)较普通TiO2相比拥有更加优良的光催化活性。与单一的光催化剂相比,半导体与磁性层状双氢氧化物（LDHs）复合催化剂不仅能促进光生电子与空穴的分离,扩大其光响应范围,而且还能提高催化剂的回收利用率。DBD-NTP产生的紫外光和热效应,磁性TiO2-x/Mg-Al LDH均能够活化过硫酸盐（PS）产生SO4·-。本文以氟喹诺酮类抗生素中使用频率最高的抗生素诺氟沙星（NOR）为目标污染物,分别研究了DBD-NTP/TiO2-x与DBD-NTP/磁性TiO2-x/Mg-Al LDH/PS降解溶液中NOR的效能和机理,同时,对制备的暴露{001}面的TiO2-x与磁性TiO2-x/Mg-Al LDH进行了结构与性能表征,最后,采用基于遗传算法优化的人工神经网络模型对NOR的降解率进行了预测,分析了NOR降解过程中各影响因素与NOR降解率之间的关系。采用水热法制备了暴露{001}面的TiO2-x,研究了DBD-NTP/TiO2-x降解水中NOR的机理。使用场发射扫描电镜（SEM）、场发射透射电镜（TEM）、X射线衍射（XRD）、X射线光电子能谱（XPS）、拉曼光谱（Raman）、光电流、氮气吸脱附曲线、电子顺磁共振（EPR）对暴露{001}面的TiO2-x结构与光电性能进行了表征。考察了TiO2-x投加量、放电功率、空气流量、溶液初始p H以及NOR溶液初始浓度对NOR降解率的影响。结果表明,DBD-NTP与TiO2-x降解NOR时具有明显的协同催化效应,且随着TiO2-x投加量的增大,协同催化效应越发显着。DBD-NTP协同TiO2-x降解水中NOR的反应符合伪一级动力学。自由基淬灭试验和活性物质含量测定结果表明,1O2、O3、H2O2、·OH、·O2-、h+以及e-均在NOR降解过程中起重要作用,其中,1O2的贡献最为显着。TiO2-x循环使用性能试验表明TiO2-x具有良好的光催化稳定性。NOR降解路径主要包括哌嗪环断裂、喹啉环断裂、脱羧以及苯环脱氟,最终矿化为CO2和H2O。采用水热法构筑了三种磁性TiO2-x/LDHs,研究了DBD-NTP协同磁性TiO2-x/Mg-Al LDH活化PS降解溶液中NOR的效能,结果表明,磁性TiO2-x/Mg-Al LDH具有优异的光催化性能,在30 min时NOR的降解率达95.1%。协同因子计算结果显示DBD-NTP协同磁性TiO2-x/Mg-Al LDH活化PS体系的协同因子最高。采用SEM、TEM、XRD、XPS、FTIR、氮气吸脱附曲线、EPR对磁性TiO2-x/Mg-Al LDH进行了表征。考察了磁性TiO2-x/Mg-Al LDH投加量、放电功率、空气流量、溶液初始p H、NOR溶液初始浓度以及PS投加量对NOR降解率的影响。DBD-NTP协同磁性TiO2-x/Mg-Al LDH活化PS降解NOR的过程遵循伪一级动力学。TOC含量测定结果证明PS的添加能够显着提高NOR的矿化率。1O2、O3、H2O2、·OH、·O2-、h+、e-以及SO4·-均对NOR的降解有所贡献,其中,1O2的贡献最为显着。磁性TiO2-x/Mg-Al LDH在使用5次后,30 min时NOR的降解效率仍可达到93.6%,证明其具有良好的光催化稳定性。哌嗪环断裂、喹啉环断裂、脱羧、苯环脱氟和矿化是NOR降解的主要路径。采用遗传算法优化的人工神经网络（GA-ANN）模型对溶液中NOR的降解率进行预测,以上述试验的影响因素为输入层,NOR降解率为输出层,构建了三层结构的GA-ANN模型。采用均方误差（MSE）与相关系数（R）为模型精度的评价指标,以本文试验数据进行模型训练与测试。结果表明,当以DBD-NTP协同TiO2-x降解溶液中NOR的试验数据为模型样本集时,GA-ANN最优模型的MSE为0.0016,R为0.9956;当以DBD-NTP协同磁性TiO2-x/Mg-Al LDH活化PS降解溶液中NOR的数据为模型样本集时,GA-ANN最优模型的MSE为0.0009,R为0.9978,说明该模型预测精度高,可用于预测DBD-NTP协同催化降解水中NOR的降解率。仿真分析结果表明,GA-ANN模型仿真预测的各影响因素与NOR降解率之间的关系与本文试验结果一致。
侯亚新[4]（2021）在《基于芘基石墨炔/石墨烯/硫化铅量子点异质结的全光调控突触器件》文中认为突触可塑性是大脑学习和记忆的基础,构建人工神经网络的重要一步是有效地模拟突触可塑性。尽管电子器件和光电器件在模拟突触行为方面有了长足发展,可以实现信息处理和复杂的学习过程,在神经形态计算方面表现出独特性,但是突触器件的双向权值更新依赖于电刺激改变电场极性,对器件的信息处理速度、带宽和集成密度产生了很大的限制,因此急需开发出由光脉冲触发突触行为的器件。芘基石墨炔（Pyr-GDY）是一种具有大π共轭体系的新型石墨炔衍生物。范德华外延法得到的Pyr-GDY薄膜具有很多电荷捕获位点,并且对波长为450 nm的光具有良好的吸光特性,使得Pyr-GDY薄膜可作为光电子器件中良好的功能层材料。为构建能够高效处理信息的大规模神经网络,本文提出一种基于晶圆尺寸的芘基石墨炔/石墨烯/Pb S量子点（Pyr-GDY/Gr/Pb S QDs）的双端全光调控突触器件,该器件可在光脉冲刺激下可模拟多种突触行为。在该全光调控突触中,石墨烯薄膜作为导电沟道,Pyr-GDY薄膜和Pb S QDs薄膜分别用于实现抑制性和兴奋性的突触行为。得益于接近线性的和对称的电导更新轨迹、足够数量的电导状态以及低噪声的特点,该全光调控突触器件在模式识别中表现出很高的准确率和效率,这有利于构建强容错性和高精度的柔性神经网络。该全光调控突触器件利用全光学手段实现了逻辑“或”、“与”、“或非”、“与非”和“异或”门等功能以及联想学习的能力。此外,基于全光调控光电突触阵列,本论文还构筑了视觉信息感知-记忆-处理系统,用于执行视觉信号的实时检测、原位图像存储和识别功能。该全光调控突触器件的构筑不仅推动了可穿戴电子设备的自适应并行处理网络的发展,还意味着向受光遗传学启发的神经形态计算迈出重要一步。
伊海[5]（2021）在《基于CuAlOx薄膜的忆阻器制备及其性能研究》文中研究指明忆阻器是电路中的第四种基本元件,具有尺寸小、功耗低、速度快、寿命长等优良的性能,在信息存储、逻辑运算、仿生突触、人工神经网络等领域有着广阔的应用前景。本文采用磁控溅射法和光刻工艺,基于CuAlOx及其金属Ag或Cu掺杂的介质薄膜,制备出了Ag/CuAlOx/p++-Si、Cu/CuAlOx/p++-Si、Ag/CuAlOx/ITO-glass、Ag/CuAlOx:Ag/p++-Si、Ag/CuAlOx:Cu/p++-Si五种结构的忆阻器,对它们的I-V性能、开关比和重复稳定性进行了对比研究;基于CuAlOx:Ag/TiOx、CuAlOx:Ag/SrTiOx双层介质薄膜,我们制备出了Ag/CuAlOx:Ag/TiOx/p++-Si、Ag/CuAlOx:Ag/SrTiOx/p++-Si两种结构的忆阻器,对它们的I-V特性、模拟开关性能、重复稳定性、器件内部的载流子传输机制、工作原理以及仿生突触性能进行了研究。本文取得的主要研究成果如下:（1）Ag/CuAlOx/p++-Si忆阻器不具有缓变的set和reset过程,开关比波动较大,重复稳定性不高。Cu/CuAlOx/p++-Si忆阻器的开关比随着循环次数的增加不断减小,从106减小为102,器件的重复稳定性一般,与Ag/CuAlOx/p++-Si相比,其最大复位电流、set和reset电压都比较大。Ag/CuAlOx/ITO-glass忆阻器的开关比在10～150之间,与Ag/CuAlOx/p++-Si相比,它的set和reset电压要小很多,高低阻态的重复稳定性也要好很多。（2）Ag/CuAlOx:Ag/p++-Si忆阻器的重复稳定性较好,开关比在200～1500之间,与Ag/CuAlOx/p++-Si相比,它的set和reset电压较小,具有缓变的set和reset过程,重复稳定性也要好很多。Ag/CuAlOx:Cu/p++-Si忆阻器的重复稳定性很好,开关比约为5000,与Ag/CuAlOx:Ag/p++-Si相比,它的set电压较大,开关比较大,但是在set过程中电流突变,阻值不可调节。（3）Ag/CuAlOx:Ag/TiOx/p++-Si忆阻器是Ag+迁移的电化学金属化（ECM）器件,具有缓变的set和reset过程,重复稳定性较好,但是它的开关比只有6,这使得器件的阻值调节范围不大。（4）Ag/CuAlOx:Ag/SrTiOx/p++-Si忆阻器也是Ag+迁移的ECM器件,具有缓变的set和reset过程,重复稳定性较好,开关比为103。Icc增大,器件的set和reset电压、低阻态电流、开关比也随之增大。在外加电压的作用下,其阻值实现了类似于突触权重逐渐增强或抑制的变化,同时还具有双脉冲易化（PPF）的特性。
赵璇[6]（2021）在《摩擦起电诱导的机械感知器件与系统集成研究》文中指出机械感知能力是机器实现通用人工智能的基础,传统机械感知器件功耗高、交互性弱,难以满足通用人工智能的需求。摩擦起电诱导的机械感知可将机械刺激直接转换为电和光信号,适用于发展新型机械感知器件,但存在感知稳定性差、激发应力阈值高、信号处理与识别能力不足等问题。本文以发展通用人工智能亟需的新型机械感知器件为目标,原位研究了摩擦起电过程的电荷动态行为,控制合成了微孔复合材料和高亮度摩擦发光材料,揭示了环境因素对摩擦电荷转移机制的影响规律和摩擦起电诱导电致发光的物理机制,设计构建了多种摩擦起电诱导的机械感知器件,研制出触控交互和智能触觉感知系统,实现了抗干扰动作识别、触摸交互控制和精准触觉识别。利用扫描探针显微镜对摩擦起电过程中电荷产生、积累、饱和、驻留和逸散的动态行为进行了原位研究。发现了摩擦起电初期电荷积累的现象,提出了通过预先施加循环应力直至摩擦电荷饱和的策略。揭示了温度变化对不同摩擦电荷转移机制中电荷逸散速度的影响规律,证明了离子转移型摩擦起电的热稳定性好。控制合成了石墨烯泡沫骨架微孔复合材料,研究了微孔结构尺寸对摩擦起电性能的影响规律,利用该复合材料与聚苯乙烯纳米球设计构建了摩擦起电诱导的抗干扰动作感知器件。微孔结构有效隔绝了环境中的水,解决了离子转移型摩擦起电湿稳定性差的问题,绝缘体-绝缘体摩擦对材料避免了传统摩擦对材料中电子转移型摩擦起电热稳定性差的问题,在温度15℃到60℃、湿度90%RH的环境下获得稳定传感特性。通过信号相关性对比,实现了对机器人不同动作的有效识别。合成了基于ZnS:Cu,Al的高亮度摩擦发光复合材料,系统研究了该材料的摩擦发电与发光特性,设计构建了将触摸刺激实时转换为电信号和可见光的交互感知器件。揭示了摩擦起电诱导电致发光的摩擦电光机制,实现了流体驱动发光的新现象。通过将摩擦诱导的交互感知器件与微控制单元集成,开发了触控交互感知系统,电信号用于对机器的控制,可见光为压力输入提供即时视觉反馈。实现了超过156种操作逻辑的触摸交互控制,展示了在人机交互领域的广阔应用前景。设计了精确响应高频机械刺激的指纹仿生结构,构建了摩擦起电诱导的触觉感知器件,利用摩擦起电和电位传感机制的有效复合,实现了动静态和高低频兼容的机械感知。通过将触觉感知器件与人工神经网络集成,研制出智能触觉感知系统,实现了对物体表面复杂纹理的有效识别,在盲摸麻将的演示中以84.41%的准确率大幅超越了人类对照组44.85%的准确率。
李忠岳[7]（2020）在《HWCVD法沉积WOx薄膜机理及WOx基忆阻器突触特性研究》文中指出忆阻器（Memristor）是除了电阻、电容及电感之外的第四种电路基本元件,自1971提出后受到广泛的关注。忆阻器主要特点是具有非易失性,电导率可在外界调控下实现连续改变。它还有结构简单、功耗低、微缩性好、与传统CMOS工艺兼容等优势,在信息存储和神经网络模拟等方面具有广泛的应用前景。忆阻器的特性主要取决于功能层的材料种类。在众多材料中,氧化钨因其丰富的特性受到特别关注,同时不同的制备方法和实验条件对氧化钨薄膜本身的性能具有很大的影响。而忆阻器要实现商业生产面临很多问题,如工艺参数对器件性能的影响、突触特性中电导变化的物理机制、开关特性中阈值电压的漂移等。因此对忆阻器功能层制备过程的研究以及器件导电机理的分析具有重要意义。本文利用热丝化学气相沉积（HWCVD）法,在低温低压的纯氧条件下成功实现了高质量氧化钨薄膜的沉积,完成了工艺参数的优化。利用X射线衍射（XRD）,拉曼光谱（Ramam）,X射线光电子能谱（XPS）和场发射扫描电子显微镜（FE-SEM）等手段对不同参数下生长的氧化钨薄膜的结构、组分、形貌等信息进行了表征。结果表明只改变衬底温度,就可以在200℃和300℃条件下分别得到高质量的非晶结构和纳米晶结构的氧化钨薄膜。随着衬底温度的增加,氧化钨薄膜从非晶态向结晶态转变,而薄膜元素组成、化学价态、及生长速率没有明显的改变。在两种薄膜的基础上制备了W/WOx/ITO结构的忆阻器,其I-V曲线表现出丰富的特性,主要包括反常突触特性、常规双极开关特性、电流的整流特性和近似对称性、“蝴蝶结”型I-V曲线等。所谓反常突触特性即在两个方向进行多次电压扫描时,随着扫描次数的增加,器件电导都是降低的。同样的方法制备了W/WOx/p+-Si结构的忆阻器。I-V测试结果表明器件表现出典型的突触特性,即器件电导经反向电压多次扫描,器件电导逐渐增强,而正向电压多次扫描,器件电导逐渐减小。本论文的研究工作有助于加深入对忆阻器型突触器件复杂工作机理的认识。
赵建辉[8]（2020）在《用于视觉系统的忆阻器特性研究》文中提出人类学习的信息有70%以上来自它的视觉系统,它能够在复杂的环境中对各种物体进行识别和视觉信息的感知,这就推动了仿生视觉系统电子器件的发展,为未来的人工视觉提供了新的途径。虽然目前已经有了基于传统CMOS器件的机器视觉系统,但是这类系统还无法实现生物视觉系统的精准、高效、节能地对外界事物的探知。近年来,忆阻器在神经仿生学习中已崭露头角,这为构建全忆阻器基具有生物特征的视觉系统提供了可能,研究人员使用感光忆阻器调控电导完成了视觉系统对外部形状的感知和存储。但是用于模拟视网膜、神经元和神经突触的忆阻器性能还需要进一步优化、仿生机理还不够清晰,这阻碍了基于忆阻器视觉系统的实际应用和开发。在本论文中,我们参照人类视觉系统——视网膜、神经元和神经突触这三个重要组成部分制备相应的忆阻器,通过材料优化来实现忆阻器性能的提升,并探索忆阻器在仿生应用当中的物理机制。论文主要研究内容如下:a)用于充当视觉系统中视网膜的忆阻器研究:在生物视觉通路中,视网膜起到了对外界的信息转化为神经信号,进而完成将外部信息传递到更高的视觉中心。在制备具有视网膜功能的忆阻器中通过采用电化学沉积和水热处理的实验方法,制备出纳米多孔单斜晶系的BiVO4薄膜有效地增大了器件的感光面积,使得制备TiN/BiVO4/FTO结构的光电忆阻器可以对波长408 nm,功率为11 pW/mm2的蓝紫光在恒定电压模式下能够产生5.86mA大的感光电流,使得器件具有154.6倍的光/暗电流比,有效地克服了器件响应电流低、开关比小的问题。采用实验中制备的光电忆阻器能够实现对“L”形光学信号的感知,初步完成了充当视网膜的器件要求,并且在同时输入光信号和电信号情况下,单个元件可以出色地完成了二进制OR逻辑,这使得器件在数字逻辑中极大地增加了逻辑的集成密度。b)用于构建视觉系统神经元的忆阻器研究:采用脉冲激光沉积系统分别在Nb掺杂SrTiO3衬底和La0.3Sr0.7MnO3衬底上制备了晶格取向为（120）的M1相晶体的VO2薄膜,并制备出Au/VO2/衬底为结构的忆阻器。首先通过在不同的Nb掺杂衬底的器件中发现,通过有效的调节衬底的掺杂浓度可以调节器件的特性。通过对比0.05 wt%、0.1 wt%和0.5 wt%三种掺杂浓度的器件发现,整体电流在10mA量级浓度为0.05 wt%器件没有明显的相变特性;但是随着衬底浓度从0.1 wt%提升到0.5 wt%,器件发生相变的电压从3.17 V降低到了1.2 V,有效势垒高度从0.579 eV降低到了0.387 eV、有效势垒宽度从9.8×10-8 m降低到1.3×10-9 m、有效掺杂浓度则从6.1×1015 cm-3增加到4.15×1020 cm-3,这说明VO2的相变可以通过调节器件中的势垒从而调节在器件中产生的焦耳热来实现,故器件的相变不受电场的方向控制,这为制备VO2基忆阻器提供了理论基础。在原位电场透射电子显微镜的测试中直接发现了M1→M1和R相共存→R相的转变过程,并且相关的结果与原位的导电原子力显微镜相一致,这说明基于相变的器件可以有效的克服固态电解质基导电细丝局域化、不可控的缺点。然而在La0.3Sr0.7MO3底电极上制备器件的I-V表现出了良好的对称性和双向threshold特性的忆阻器,这为选通管并联电容器实现的人工神经元打下坚实的器件基础。c)用于构建视觉系统中神经突触的研究:由于神经突触在计算和存储时的信号是模拟可调的,故制备具有模拟可调非易失的忆阻器则显得尤为的重要,为了增加传统阻变存储器中电阻状态的状态值,在本论文中采用两种办法:（1）采用量子电导的方法为器件提供多值电阻及准连续的电阻状态。采用磁控溅射系统制备出了Cu/Zr0.5Hf0.5O2/Pt结构的忆阻器,通过调节导电细丝的形成,使得器件具有了稳定的（1、2、3···、10）整数量子电导和（0.5、1.5、2.5、3.5、4.5···）半整数量子电导,且这些量子电导状态在1048个台阶中呈现了高斯分布。在使用光刻技术和电子束曝光技术下分别制备的3mm×3mm和500 nm×700 nm尺寸的器件也表现出良好的量子电导平台。这些量子电导状态可以有效地增加器件的存储状态,并且这种量子电导器件在模拟生物神经突触刺激信号下,器件可以很好的完成具有生物突触特征的尖峰时刻依赖突触可塑性（STDP）和双脉冲异化（PPF）学习功能,实现了器件40 ns/60 ns的开关速度和3 pJ/8 pJ功耗。更加重要的是器件在低电阻状态下在0.6V的电压范围内接近1的线性度,使得器件在线性乘法的算法中实现高精度的模式识别,并且这个量子电导器件为构建视觉系统中的神经突触提供了器件基础。（2）采用金属纳米团簇来调节器件电导的连续性。为了实现忆阻器电阻状态实现双向连续可调、降低器件开关电压,我们分别采用在无机金属氧化物和有机物两种材料体系当中掺杂金属纳米团簇的办法来验证这个方案的可行性:（Ⅰ）无机氧化物:使用磁控溅射系统通过氧化物和金属共溅射的手段,在无机氧化物TiO2中梯度掺杂金属Ag元素的办法,使得这些掺杂的金属Ag在TiO2薄膜中形成了梯度分布的金属纳米团簇,并且实现了器件的I-V从正负向跳变转换为正负双向连续变化,并且这些连续变化可以被直流电压扫描模式和脉冲模式进行调节。通过利用器件电导的双向连续可调很好的模拟了生物突触的兴奋和抑制功能,在使用模拟生物信号的脉冲信号刺激下,器件可以成功的实现生物突触的STDP、PPF和短期记忆到长期记忆的转变（STM-LTM）等学习和记忆功能,其中在STDP的实验中采用了从6ms到200ns的脉冲间隔,这相比生物神经突触快了大约105倍。通过在器件中有效的掺杂纳米团簇,器件也具有50 ns/50 ns的快速开关速度和26.0 pJ/22.9 pJ的低能量消耗。（Ⅱ）有机材料:通过在有机蚕丝蛋白中掺杂纳米团簇使得器件的打开电压分别从1 V降低到0.40 V和0.12 V,关闭电压从-3 V降低到-0.20 V和-0.08V。通过掺杂金属纳米团簇,可以有效的降低了器件在高/低电阻状态的弥散性,使得器件高低电阻比值达到102倍同时也增加了器件电阻的连续性。纳米团簇掺杂蚕丝蛋白器件也可以模拟神经突触的增强和抑制,完成了生物突触中STDP和PPF的学习和记忆规则,这为拓展生物有机电子提供了研究方向;最后将纳米团簇放入蛋白酶溶液中,器件中的蚕丝蛋白膜完全被降解,这为制备可降解、环境友好型绿色电子提供了研究方向。
杨楠[9]（2020）在《铋系多铁氧化物外延薄膜的阻变特性研究》文中研究表明近年来,随着大数据驱动的人工智能时代的迅猛发展,对存储器和处理器的性能要求越来越高。然而随着经典摩尔定律微缩速度日渐减缓,信息技术行业所面临的挑战日益严峻。在未来市场需求的推动下,急需寻找新材料作为存储器领域的新生力量,全面提升存储器的性能。同时,目前基于忆阻器的类脑神经网络计算也有望打破摩尔定律的壁垒,为实现高效率、低功耗的数据处理提供必要条件。铋系多铁性钙钛矿氧化物作为无铅环境友好型材料,不仅在铁电性、铁磁性等方面具有优异的性能,而且在应力、光照等外场的作用下也表现出丰富的物理特性和新颖的实验现象,因此在下一代新型非易失性存储器和忆阻器的研究中具有广阔的前景。其中,BiFeO3（BFO）作为为数不多在室温下同时具有稳定的铁电性和磁性的多铁材料之一,已经引起了研究者极大的兴趣。而BiMnO3（BMO）作为钙钛矿过渡金属氧化物中一种具有强铁磁性的绝缘体,其结构的多样性和铁电性的研究也是研究者长期关注的焦点。本文以BFO和BMO为研究对象,围绕其丰富的物理特性深入研究,发掘其在新型非易失性存储器和忆阻器方面的潜在应用。主要包括以下三部分内容:1.BMO外延薄膜的制备及其物性研究长久以来,BMO的铁电性一直存在着争议。其中一个很重要的原因是无法获得纯单斜相BMO外延薄膜,只能在较厚的样品中与伪立方相共存。因此,没有办法准确系统地揭示应变BMO薄膜中晶体结构演变与铁电性之间的关联。我们提供了一种可控的途径来获得稳定的不同结构BMO薄膜,并验证了BMO薄膜中结构依赖的铁电性。本文利用SrRuO3（SRO）作为缓冲层有效地降低BMO薄膜与STO衬底之间的晶格失配度,并且随着BMO薄膜厚度的增加,通过高分辨透射电子显微镜可以发现BMO晶体结构由伪立方相向纯单斜相转变。结合压电力显微镜测试和密度泛函理论计算结果表明伪立方相BMO薄膜具有室温铁电性,而单斜相没有铁电性或者具有弱铁电性。这项研究很好地解释了BMO薄膜中有争议的铁电性问题,为获得BMO薄膜中稳定的铁电性提供了可控的途径,这对研究BMO中磁电耦合效应至关重要。此外,我们也表征了BMO薄膜的强铁磁性。并在阻变特性研究中,发现了BMO薄膜基于氧空位的忆阻特性,为钙钛矿过渡金属氧化物作为人工类脑神经突触的研究提供了新的方向。2.BFO铁电忆阻器模拟突触功能的研究受材料特性的影响,大多数忆阻器很难在极低或极高的温度条件下模拟突触功能,限制了忆阻器在恶劣环境中的应用。由于BFO外延薄膜具有稳定的高温铁电性（>500℃）,在-170℃到300℃超宽温度范围内BFO铁电忆阻器不仅表现出优异的阻变特性而且成功模拟了生物突触的主要功能,包括长时程增强、长时程抑制、连续增强抑制和尖峰时序依赖可塑性。通过电阻变化和铁电极化反转的一致性,以及局部电流和畴结构的对应关系表明电学输运与铁电极化之间相互关联,其阻变特性来源于铁电极化对界面势垒的调控。这一研究为铁电忆阻器在极端温度条件下模拟生物突触功能提供了一种可行性方案。3.BFO异质结器件中光致阻变效应的研究在ITO/BFO/SRO器件中,我们观察到一种基于负光电导效应的非易失阻变特性。与传统光激发导致器件电导增大相反,BFO异质结器件在405nm、532nm和1064nm激光照射后,电导值显着降低。并且这种负光电存储器需要光信号复位和电信号置位。通过不同氧分压的退火实验、导电机制拟合和电容测试,确定阻变特性来源于ITO/BFO界面处氧空位中电子的捕获和释放对势垒的调控。这种BFO光电存储器具有非常独特的优势,比如“光擦/电写”可逆操作,宽波段吸收,巨大的开关比（>104）和非易失性信息存储,在多功能电子领域具有良好的应用前景,比如非易失性存储器和视觉神经系统。
张盼[10]（2019）在《基于纳流体的忆阻器突触器件研究及光学表征方法》文中提出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着地提高。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一致,更进一步验证对纳流体忆阻器工作机制猜想的准确性。最后,基于软件层面的仿真研究将纳流体忆阻器作为人工突触使用代入到人工神经网络中实现手写数字识别任务,最后获得94%的识别率。这些结果对将来实现基于纳米沟道的神经形态计算都非常有意义。
二、用人工神经网络预测场发射开启电场（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、用人工神经网络预测场发射开启电场（论文提纲范文）
（1）基于腐蚀大数据技术的含Cr低合金钢耐蚀性能调控研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 引言 |
| 2 文献综述 |
| 2.1 材料基因工程模式下先进耐蚀材料研发 |
| 2.1.1 高通量材料计算方法研究进展 |
| 2.1.2 高通量材料制备与表征技术研究 |
| 2.1.3 材料服役行为高效评价与预测技术 |
| 2.2 材料腐蚀大数据理论基础及其技术体系 |
| 2.2.1 材料腐蚀大数据理论基础 |
| 2.2.2 材料腐蚀大数据关键技术体系 |
| 2.2.3 机器学习技术在腐蚀学科中的应用 |
| 2.3 高品质低合金结构钢耐蚀性能调控研究 |
| 2.3.1 高品质低合金结构钢耐蚀性能调控原则 |
| 2.3.2 Cr、Sn及Mo合金化对低合金钢耐蚀性能的影响 |
| 2.3.3 晶粒细化对低合金结构钢耐蚀性能的影响 |
| 2.3.4 阴极相对低合金结构钢耐蚀性的影响 |
| 2.4 本文研究思路 |
| 3 Cr元素调控低合金钢腐蚀数据积累及腐蚀机理研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 试验方法 |
| 3.2.1 材料及试样 |
| 3.2.2 户外暴晒试验 |
| 3.2.3 表面表征 |
| 3.3 试验结果 |
| 3.3.1 不同Cr元素含量的腐蚀传感器相对电流强度分析 |
| 3.3.2 不同Cr元素含量低合金钢腐蚀形貌及点蚀行为分析 |
| 3.3.3 不同Cr元素含量低合金钢锈层成分及物相分析 |
| 3.4 分析讨论 |
| 3.4.1 Cr对耐蚀低合金钢锈层演变机制的影响 |
| 3.4.2 Cr元素对耐蚀低合金钢腐蚀行为的影响 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 Sn、Mo调控含Cr低合金钢腐蚀数据积累及腐蚀机理研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 试验方法 |
| 4.2.1 材料及试样 |
| 4.2.2 户外暴晒试验 |
| 4.2.3 表面表征 |
| 4.3 试验结果 |
| 4.3.1 Mo及Sn元素对含Cr低合金结构钢腐蚀大数据影响分析 |
| 4.3.2 Mo及Sn元素对含Cr低合金结构钢点蚀行为影响分析 |
| 4.3.3 Mo及Sn元素对含Cr低合金结构钢锈层的行为影响分析 |
| 4.4 分析讨论 |
| 4.4.1 Mo元素及Sn元素的影响机理分析 |
| 4.4.2 耐蚀性演变及大数据评价 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 晶粒度调控对含Cr低合金钢耐蚀性影响及腐蚀机理研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验方法 |
| 5.2.1 材料制备及表征 |
| 5.2.2 周期浸泡试验 |
| 5.2.3 形貌表征 |
| 5.3 实验结果 |
| 5.3.1 材料组织结构分析 |
| 5.3.2 腐蚀大数据采集结果 |
| 5.3.3 腐蚀形貌及锈层分析 |
| 5.4 分析讨论 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 M-A组元调控对含Cr低合金钢耐蚀性的影响及腐蚀机理研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 实验方法 |
| 6.2.1 材料制备 |
| 6.2.2 浸泡试验 |
| 6.2.3 大数据采集试验 |
| 6.2.4 形貌表征及分析 |
| 6.3 结果与讨论 |
| 6.3.1 不同等温时间下试验钢组织及结构表征 |
| 6.3.2 不同等温时间下试验钢早期腐蚀形貌 |
| 6.3.3 不同等温时间下试验钢大数据采集试验 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 基于机器学习的耐蚀低合金钢跨尺度数据挖掘研究 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 模型及方法 |
| 7.2.1 人工神经网络模型 |
| 7.2.2 支持向量机模型 |
| 7.2.3 随机森林模型 |
| 7.2.4 深度学习模型 |
| 7.2.5 皮尔逊相关系数 |
| 7.3 结果与讨论 |
| 7.3.1 基于机器学习的环境腐蚀起源关系挖掘 |
| 7.3.2 基于机器学习的微合金成分因素与腐蚀速率关系挖掘 |
| 7.3.3 基于机器学习的微观结构因素与腐蚀速率关系挖掘 |
| 7.4 本章小结 |
| 8 结论 |
| 参考文献 |
| 作者简历及在学研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（2）有机—无机卤化物钙钛矿忆阻器的阻变机制和神经形态计算研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 忆阻器的历史背景 |
| 1.3 忆阻器的研究背景 |
| 1.4 用于制造忆阻器的基本材料 |
| 1.4.1 常规氧化物 |
| 1.4.2 二维材料 |
| 1.4.3 铁电材料 |
| 1.4.4 固体电解质材料 |
| 1.4.5 其他材料 |
| 1.5 有机-无机卤化物钙钛矿 |
| 1.5.1 可调谐带隙 |
| 1.5.2 简易多数载流子控制 |
| 1.5.3 快速离子迁移 |
| 1.5.4 超柔性 |
| 1.5.5 不稳定性 |
| 1.6 忆阻器的阻变机制 |
| 1.6.1 导电丝机制 |
| 1.6.2 势垒相关导电机制 |
| 1.7 基于忆阻器的神经形态计算研究 |
| 1.8 本文的研究意义和主要内容 |
| 第二章 实验仪器及方法 |
| 2.1 器件制备和表征设备 |
| 2.1.1 匀胶机 |
| 2.1.2 测试和表征仪器 |
| 第三章 基于2D-3D有机-无机卤化物钙钛矿的忆阻器性能和机制的研究 |
| 3.1 背景介绍 |
| 3.2 器件制备 |
| 3.2.1 材料 |
| 3.2.2 2D-3D钙钛矿薄膜沉积 |
| 3.2.3 薄膜形成和器件制造 |
| 3.2.4 材料和器件特性 |
| 3.3 器件表征 |
| 3.4 ITO/2D-3D钙钛矿/Au器件的阻变特性研究 |
| 3.5 ITO/2D-3D钙钛矿/Au器件的阻变机制研究 |
| 3.6 本章总结 |
| 第四章 ITO/PEDOT:PSS/2D-3D钙钛矿/Au忆阻器的神经形态计算研究 |
| 4.1 背景介绍 |
| 4.2 器件制备 |
| 4.3 器件的RS性能研究 |
| 4.4 尖峰时间依赖突触可塑性(STDP) |
| 4.5 尖峰速率依赖突触可塑性(SRDP) |
| 4.6 能量消耗 |
| 4.7 本章总结 |
| 第五章 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士期间取得的研究成果 |
（3）等离子体协同改性TiO2/磁性LDH/过硫酸盐降解诺氟沙星机理研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 水环境中诺氟沙星的污染现状与去除方法 |
| 1.3 介质阻挡放电低温等离子体研究现状 |
| 1.4 暴露{001}面的缺陷二氧化钛 |
| 1.4.1 暴露{001}面的二氧化钛及其应用 |
| 1.4.2 缺陷二氧化钛及其应用 |
| 1.5 磁性层状双氢氧化物复合材料 |
| 1.6 过硫酸盐体系及其应用 |
| 1.7 基于遗传算法优化的人工神经网络模型 |
| 1.8 研究目的、研究内容与创新点 |
| 1.8.1 研究目的 |
| 1.8.2 研究内容与创新点 |
| 1.9 技术路线 |
| 第二章 试验材料、仪器与方法 |
| 2.1 试验材料与表征 |
| 2.1.1 试验药品 |
| 2.1.2 TiO_(2-x)制备 |
| 2.1.3 磁性TiO_(2-x)/LDH制备 |
| 2.1.4 材料表征 |
| 2.2 试验仪器与方法 |
| 2.2.1 试验仪器 |
| 2.2.2 试验方法 |
| 2.3 分析方法 |
| 2.4 计算方法 |
| 第三章 DBD-NTP协同TiO_(2-x)降解水中NOR效能和机理研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 结果与讨论 |
| 3.2.1 TiO_(2-x)材料表征 |
| 3.2.2 协同催化效应分析 |
| 3.2.3 NOR降解影响因素和动力学分析 |
| 3.2.4 p H值、电导率和TOC的变化分析 |
| 3.2.5 协同催化机理研究 |
| 3.2.6 TiO_(2-x)的循环使用性能分析 |
| 3.2.7 NOR降解产物及降解路径分析 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 DBD-NTP协同磁性TiO_(2-x)/LDHs活化过硫酸盐降解水中NOR效能和机理研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 结果与讨论 |
| 4.2.1 协同催化效应分析 |
| 4.2.2 磁性TiO_(2-x)/Mg-Al LDH材料表征 |
| 4.2.3 NOR降解影响因素和动力学分析 |
| 4.2.4 pH值、电导率和TOC变化分析 |
| 4.2.5 协同催化机理研究 |
| 4.2.6 磁性TiO_(2-x)/Mg-Al LDH的磁性与循环使用性能分析 |
| 4.2.7 NOR降解产物及降解路径分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 基于人工神经网络模型的NOR降解率预测研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 基于遗传算法优化的人工神经网络模型的构建 |
| 5.3 基于遗传算法优化的人工神经网络模型的确定与预测 |
| 5.3.1 基于遗传算法优化的人工神经网络模型的确定 |
| 5.3.2 模型预测结果分析 |
| 5.4 多因素变化时NOR降解仿真及分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间的学术活动与成果 |
| 参与课题 |
| 发表的学术论文 |
| 所获奖项 |
（4）基于芘基石墨炔/石墨烯/硫化铅量子点异质结的全光调控突触器件（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 人工突触的研究进展 |
| 1.2.1 生物突触与人工突触 |
| 1.2.2 人工突触的发展现状 |
| 1.3 电学突触 |
| 1.3.1 双端电学人工突触 |
| 1.3.2 三端电学人工突触 |
| 1.4 光电突触 |
| 1.4.1 光电人工突触 |
| 1.4.2 全光调控突触 |
| 1.5 柔性人工突触 |
| 1.6 论文选题目的和研究内容 |
| 第二章 Pyr-GDY/Gr/Pb S QDs异质结的制备与表征 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验所需试剂及仪器 |
| 2.2.1 实验试剂 |
| 2.2.2 实验仪器 |
| 2.3 材料的合成与器件的制备 |
| 2.3.1 Pb S QDs薄膜的制备 |
| 2.3.2 石墨烯薄膜的合成 |
| 2.3.3 石墨烯薄膜的转移 |
| 2.3.4 Pyr-GDY单体的合成 |
| 2.3.5 Pyr-GDY/Gr/Pb S QDs异质结的制备 |
| 2.3.6 全光调控突触器件的制备 |
| 2.4 Pb S QDs形貌及结构表征 |
| 2.5 Pyr-GDY/Gr/Pb S-QDs异质结的形貌表征 |
| 2.6 Pyr-GDY/Gr/Pb S QDs异质结的结构表征 |
| 2.7 本章小结 |
| 第三章 基于Pyr-GDY/Gr/Pb S QDs的全光调控突触器件 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 全光调控突触器件的光电性能表征 |
| 3.3 Pyr-GDY和 Pb S QDs中捕获电荷的空间分布 |
| 3.4 全光调控突触器件的光电性能机理 |
| 3.5 全光调控突触器件的突触特性 |
| 3.5.1 突触后电流(PSC) |
| 3.5.2 短期可塑性(STP)行为 |
| 3.5.3 尖峰-速率-依赖可塑性(SRDP)行为 |
| 3.6 柔性全光调控突触阵列 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 全光调控突触器件的应用 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 LTP/LTD的特性研究 |
| 4.2.1 LTP/LTD曲线的非线性度分析 |
| 4.2.2 LTP/LTD曲线对称性分析 |
| 4.2.3 LTP/LTD曲线的CCV和 DDV分析 |
| 4.3 神经形态计算模拟 |
| 4.4 视觉信息感知-记忆-处理系统 |
| 4.5 光学逻辑功能 |
| 4.6 联想学习功能 |
| 4.7 本章小结 |
| 第五章 全文总结和展望 |
| 5.1 全文总结 |
| 5.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 发表论文和科研情况说明 |
| 致谢 |
（5）基于CuAlOx薄膜的忆阻器制备及其性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 忆阻器及其应用 |
| 1.2.1 忆阻器的发现和原理 |
| 1.2.2 忆阻材料的分类和特点 |
| 1.2.3 忆阻器的应用 |
| 1.3 CuAlO_2薄膜材料的研究现状 |
| 1.3.1 晶体结构与基本性能 |
| 1.3.2 CuAlO_2薄膜的制备方法 |
| 1.3.3 CuAlO_2薄膜的研究与应用 |
| 1.4 论文的主要工作 |
| 1.4.1 选题意义 |
| 1.4.2 研究内容与技术路线 |
| 第二章 薄膜、器件的制备与性能表征方法 |
| 2.1 薄膜制备方法 |
| 2.1.1 磁控溅射装置 |
| 2.1.2 气体混合及流量控制装置 |
| 2.1.3 薄膜制备过程 |
| 2.2 忆阻器件的结构设计及制备方法 |
| 2.3 薄膜的性能表征方法 |
| 2.3.1 X射线光电子能谱仪 |
| 2.3.2 X射线衍射分谱仪 |
| 2.3.3 扫描电子显微镜 |
| 2.3.4 X射线能量色散谱 |
| 2.3.5 可见光光谱测试 |
| 2.3.6 台阶仪测试 |
| 2.4 忆阻器件的性能测试方法 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 单层CuAlO_x薄膜及其忆阻器件的研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 CuAlO_x薄膜的微观结构与化学组分研究 |
| 3.2.1 XPS结果分析 |
| 3.2.2 XRD结果分析 |
| 3.2.3 EDX结果分析 |
| 3.2.4 可见光光谱结果分析 |
| 3.3 不同电极组合的忆阻器性能研究 |
| 3.3.1 Ag/CuAlO_x/p~(++)-Si忆阻器 |
| 3.3.2 Cu/CuAlO_x/p~(++)-Si忆阻器 |
| 3.3.3 Ag/CuAlO_x/ITO-glass忆阻器 |
| 3.4 不同金属掺杂的忆阻器性能研究 |
| 3.4.1 Ag/CuAlO_x:Ag/p~(++)-Si忆阻器 |
| 3.4.2 Ag/CuAlO_x:Cu/p~(++)-Si忆阻器 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 CuAlO_x:Ag/TiO_x和CuAlO_x:Ag/SrTiO_x双层介质薄膜的忆阻器性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 TiO_x薄膜成分以及结晶状态研究 |
| 4.2.1 EDX结果分析 |
| 4.2.2 XRD结果分析 |
| 4.3 Ag/CuAlO_x:Ag/TiO_x/p~(++)-Si忆阻器性能研究 |
| 4.3.1 器件结构 |
| 4.3.2 I-V基本性能 |
| 4.3.3 器件的工作机理 |
| 4.3.4 载流子传输机制研究 |
| 4.3.5 忆阻器的突触性能 |
| 4.3.6 存在的主要问题 |
| 4.4 SrTiO_x薄膜的微观结构与化学组分研究 |
| 4.4.1 XPS结果分析 |
| 4.4.2 XRD结果分析 |
| 4.5 Ag/CuAlO_x:Ag/SrTiO_x/p~(++)-Si忆阻器性能研究 |
| 4.5.1 器件结构 |
| 4.5.2 I-V基本性能 |
| 4.5.3 器件的工作机理 |
| 4.5.4 载流子传输机制研究 |
| 4.5.5 忆阻器的突触性能 |
| 4.5.6 不同驱动条件比较研究 |
| 4.5.7 双脉冲易化 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 全文总结和展望 |
| 5.1 全文总结 |
| 5.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间研究成果 |
| 一、论文及专利 |
| 二、参与项目 |
（6）摩擦起电诱导的机械感知器件与系统集成研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 引言 |
| 2 绪论 |
| 2.1 摩擦起电现象的研究历史与机理 |
| 2.1.1 摩擦起电现象的研究历史 |
| 2.1.2 摩擦起电现象的机理 |
| 2.2 摩擦起电诱导的力电转换感知研究 |
| 2.2.1 摩擦起电诱导的力电转换原理 |
| 2.2.2 摩擦起电诱导的力电转换感知器件 |
| 2.3 摩擦起电诱导的力光转换感知研究 |
| 2.3.1 摩擦起电诱导的力光转换原理 |
| 2.3.3 摩擦起电诱导的力光转换感知器件 |
| 2.4 研究目的与内容 |
| 3 摩擦起电过程的原位研究 |
| 3.1 摩擦起电过程的原位研究方法 |
| 3.2 摩擦起电过程的电荷动态行为 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 摩擦起电诱导的动作感知器件构建与应用研究 |
| 4.1 动作感知器件的设计构建 |
| 4.2 器件传感稳定性的调控优化 |
| 4.3 动作感知器件的识别应用 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 摩擦起电诱导的交互感知器件构建与系统集成研究 |
| 5.1 交互感知器件的设计构建与性能调控 |
| 5.2 交互感知器件的系统集成 |
| 5.3 交互感知系统的触摸控制应用 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 摩擦起电诱导的触觉感知器件构建与系统集成研究 |
| 6.1 触觉感知器件的设计构建与性能调控 |
| 6.2 触觉感知器件的系统集成 |
| 6.3 触觉感知系统的智能识别应用 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 结论 |
| 参考文献 |
| 作者简历及在学研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（7）HWCVD法沉积WOx薄膜机理及WOx基忆阻器突触特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 忆阻器简介 |
| 1.2.1 忆阻器的定义 |
| 1.2.2 忆阻器的主要应用 |
| 1.3 氧化钨材料 |
| 1.3.1 氧化钨的发展 |
| 1.3.2 氧化钨特点 |
| 1.3.3 氧化钨制备 |
| 1.3.4 HWCVD法制备氧化钨薄膜的相关报道 |
| 1.4 氧化钨基忆阻器及研究现状 |
| 1.4.1 阻变特性 |
| 1.4.2 阻变机理 |
| 1.4.3 突触特性 |
| 1.4.4 突触机理 |
| 1.5 选题意义及主要内容 |
| 2 沉积设备、表征技术及仪器 |
| 2.1 HWCVD系统 |
| 2.2 表征技术与测试设备 |
| 3 WO_x制备、表征与沉积机理分析 |
| 3.1 WO_x薄膜沉积 |
| 3.2 薄膜特性表征与分析 |
| 3.2.1 XRD结构分析 |
| 3.2.2 SEM形貌分析 |
| 3.2.3 XPS组分分析 |
| 3.2.4 透射谱分析禁带宽度 |
| 3.2.5 氧化钨能带结构分析 |
| 3.3 WO_x沉积机理 |
| 3.4 本章总结 |
| 4 W/WO_x/ITO结构忆阻器研究 |
| 4.1 器件制备与测试结果 |
| 4.2 I-V特性分析 |
| 4.2.1 载流子输运机理 |
| 4.2.2 W/WO_x、W/ITO界面特性分析 |
| 4.2.3 器件初始特性分析 |
| 4.2.4 反常突触特性分析 |
| 4.2.5 开关特性及“蝴蝶结”型特性分析 |
| 4.3 本章总结 |
| 5 W/WO_x/p~+-Si结构忆阻器研究 |
| 5.1 器件特性 |
| 5.2 I-V特性分析 |
| 5.3 本章总结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
（8）用于视觉系统的忆阻器特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 生物视觉传导通路 |
| 1.2 机器视觉 |
| 1.3 忆阻器 |
| 1.3.1 阻变存储器 |
| 1.3.2 忆阻器 |
| 1.4 阻变存储器及忆阻器的种类及其应用 |
| 1.4.1 阻变存储器及忆阻器的种类 |
| 1.4.2 忆阻器的应用 |
| 1.4.3 用于视觉系统的忆阻器存在的问题及解决方案 |
| 1.5 论文选题的意义及研究现状 |
| 1.6 主要研究内容 |
| 第二章 感光忆阻器的制备及性能研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 样品的制备与表征 |
| 2.2.1 基于纳米多孔TiN/BiVO_4/FTO器件的制备 |
| 2.2.2 样品的表征 |
| 2.3 光电器件TiN/BiVO_4/FTO性能表征及应用 |
| 2.3.1 纳米多孔BiVO_4薄膜的形貌及其结构表征 |
| 2.3.2 基于BiVO_4薄膜的忆阻器件及其电学性能表征 |
| 2.3.3 基于TiN/BiVO_4/FTO的忆阻器视网膜的应用 |
| 2.3.4 基于TiN/BiVO_4/FTO器件的光学逻辑功能 |
| 2.4 光电器件TiN/BiVO_4/FTO忆阻机理 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 用于Mott绝缘体神经元的选通管特性研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 样品的制备与表征 |
| 3.2.1 基于VO_2材料器件的制备 |
| 3.2.2 器件及材料的表征 |
| 3.3 具有Threshold现象的VO_2器件表征及电学性能 |
| 3.3.1 VO_2 材料简介 |
| 3.3.2 VO_2 材料表征 |
| 3.3.3 VO_2 在电场作用下发生相变的理论研究 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 用于神经突触应用的量子电导器件的制备及性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 样品的制备 |
| 4.3 基于Cu/Zr_(0.5_Hf_(0.5)O_2/Pt结构忆阻性能表征 |
| 4.4 基于Cu/Zr_(0.5_Hf_(0.5)O_2/Pt结构忆阻器的神经突触仿生模拟 |
| 4.5 对Cu/Zr_(0.5_Hf_(0.5)O_2/Pt器件量子电导物理机制的分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 Ag团簇掺杂TiO_2薄膜用于神经突触仿生研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 样品的制备与表征 |
| 5.2.1 双向电导连续可调器件的制备 |
| 5.2.2 样品的表征 |
| 5.3 Ag团簇掺杂改善器件的电导性能 |
| 5.3.1 纯氧化物忆阻器器件性能研究 |
| 5.3.2 Ag团簇掺杂TiO_2以改善器件特性 |
| 5.3.3 器件阻变机理 |
| 5.3.4 神经突触仿生功能的实现 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 Ag纳米团簇提高有机忆阻器的性能 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 样品的制备与表征 |
| 6.2.1 样品的制备 |
| 6.2.2 器件制备及电学测试 |
| 6.3 蚕丝蛋白忆阻器的制备和电学性能表征 |
| 6.4 Ag纳米团簇掺杂蚕丝蛋白机理研究 |
| 6.5 Ag纳米团簇掺杂忆阻器神经仿生特性 |
| 6.6 纳米团簇掺杂器件的生物可降解特性 |
| 6.7 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间取得科研成果 |
（9）铋系多铁氧化物外延薄膜的阻变特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究意义 |
| 1.2 多铁材料简介 |
| 1.2.1 多铁材料的定义及特点 |
| 1.2.2 多铁材料的发展历史 |
| 1.2.3 多铁性来源机制 |
| 1.2.4 铋系多铁材料研究现状 |
| 1.3 新型非易失性存储器和忆阻器的研究现状 |
| 1.3.1 磁阻随机存储器 |
| 1.3.2 铁电随机存储器 |
| 1.3.3 阻变随机存储器 |
| 1.3.4 忆阻器 |
| 1.4 阻变特性的导电机制 |
| 1.5 本文的选题思路和研究内容 |
| 第二章 实验方法 |
| 2.1 薄膜制备及微加工平台简介 |
| 2.1.1 脉冲激光沉积 |
| 2.1.2 器件微加工平台简介 |
| 2.2 结构表征 |
| 2.2.1 X射线衍射仪 |
| 2.2.2 原子力显微镜 |
| 2.2.3 高分辨透射电子显微镜 |
| 2.2.4 X射线能谱仪 |
| 2.3 样品测试与分析 |
| 2.3.1 电学特性测量 |
| 2.3.2 铁电回线测试 |
| 2.3.3 介电测试 |
| 2.3.4 压电力显微镜 |
| 2.3.5 磁性测量 |
| 第三章 BMO外延薄膜的制备及其物性研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 样品制备和器件加工 |
| 3.3 样品结构表征 |
| 3.3.1 XRD表征 |
| 3.3.2 AFM表征 |
| 3.3.3 HRTEM和EDS表征 |
| 3.3.4 RSM和?扫描 |
| 3.4 BMO外延薄膜的铁电性 |
| 3.4.1 铁电保持特性 |
| 3.4.2 改变交流电压幅值 |
| 3.4.3 密度泛函理论计算 |
| 3.5 BMO薄膜的磁学特性 |
| 3.5.1 单层BMO和SRO薄膜磁学特性 |
| 3.5.2 BMO/SRO复合薄膜的磁学特性 |
| 3.6 BMO薄膜的阻变特性 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 BFO铁电忆阻器模拟突触功能的研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 样品制备 |
| 4.3 样品基本性质表征 |
| 4.3.1 样品结构表征 |
| 4.3.2 铁电性表征 |
| 4.4 BFO铁电忆阻器阻变特性的研究 |
| 4.4.1 BFO忆阻器阻变特性 |
| 4.4.2 BFO忆阻器阻变特性的物理机制 |
| 4.4.3 超宽温度范围内阻变特性 |
| 4.5 生物突触功能的模拟 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 BFO异质结器件中光致阻变效应的研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 样品制备和基本性质表征 |
| 5.2.1 样品的制备 |
| 5.2.2 样品的铁电性表征 |
| 5.3 BFO异质结器件的光致阻变特性 |
| 5.4 光致阻变效应的物理机制 |
| 5.4.1 退火实验 |
| 5.4.2 导电机制拟合 |
| 5.4.3 电容测试 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 总结和展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及在学期间所取得的科研成果 |
| 致谢 |
（10）基于纳流体的忆阻器突触器件研究及光学表征方法（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 光学表征方法简介 |
| 1.3 非易失性存储器研究进展 |
| 1.4 忆阻器概述 |
| 1.5 基于忆阻器的神经网络应用研究 |
| 1.6 本文主要研究内容及创新点 |
| 2 纳流体忆阻器原理与制备工艺 |
| 2.1 纳流体忆阻器工作原理 |
| 2.2 纳流控制备工艺原理 |
| 2.3 纳流体忆阻器制备工艺流程 |
| 2.4 纳流体忆阻器表征方法 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 纳流体忆阻器特性测试及荧光表征 |
| 3.1 纳流体忆阻器电学特性测试系统 |
| 3.2 纳流体忆阻器电学特性测试结果及分析 |
| 3.3 荧光表征实验装置 |
| 3.4 纳流体忆阻器荧光表征结果及分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 纳流体忆阻器数学建模及仿真分析 |
| 4.1 纳流体背景介绍 |
| 4.2 纳米沟道中离子选择透过性建模及分析 |
| 4.3 纳米沟道中电渗流建模及分析 |
| 4.4 动电模型仿真结果和测试结果对比分析 |
| 4.5 理论预测纳米沟道尺寸缩小后器件性能 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 纳流体忆阻突触在监督学习中的应用及仿真研究 |
| 5.1 基于忆阻器的神经网络背景介绍 |
| 5.2 纳流体忆阻突触特性:模拟权重更新 |
| 5.3 纳流体忆阻突触的非理想特性 |
| 5.4 纳流体忆阻突触在手写数字识别中的应用 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 工作总结 |
| 6.2 论文主要创新点 |
| 6.3 未来展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录1 攻读博士学位期间发表的论文及专利 |
四、用人工神经网络预测场发射开启电场（论文参考文献）
- [1]基于腐蚀大数据技术的含Cr低合金钢耐蚀性能调控研究[D]. 杨小佳. 北京科技大学, 2021(08)
- [2]有机—无机卤化物钙钛矿忆阻器的阻变机制和神经形态计算研究[D]. 孙凯旋. 河北大学, 2021(09)
- [3]等离子体协同改性TiO2/磁性LDH/过硫酸盐降解诺氟沙星机理研究[D]. 潘立军. 合肥工业大学, 2021(02)
- [4]基于芘基石墨炔/石墨烯/硫化铅量子点异质结的全光调控突触器件[D]. 侯亚新. 天津理工大学, 2021(08)
- [5]基于CuAlOx薄膜的忆阻器制备及其性能研究[D]. 伊海. 电子科技大学, 2021(01)
- [6]摩擦起电诱导的机械感知器件与系统集成研究[D]. 赵璇. 北京科技大学, 2021
- [7]HWCVD法沉积WOx薄膜机理及WOx基忆阻器突触特性研究[D]. 李忠岳. 大连理工大学, 2020(02)
- [8]用于视觉系统的忆阻器特性研究[D]. 赵建辉. 河北大学, 2020(08)
- [9]铋系多铁氧化物外延薄膜的阻变特性研究[D]. 杨楠. 华东师范大学, 2020(08)
- [10]基于纳流体的忆阻器突触器件研究及光学表征方法[D]. 张盼. 华中科技大学, 2019(03)