神经形态网络的制作方法

技术特征：

1.一种神经形态渗透网络，包括：

衬底，所述衬底具有至少两个电触点；

多个纳米颗粒，所述多个纳米颗粒分布在所述衬底上，所述纳米颗粒中的至少一些定位在所述至少两个电触点中的至少两个之间，所述纳米颗粒的表面覆盖率处于渗透阈值的容限内；和

至少一个忆阻性元件，所述忆阻性元件至少部分地位于纳米颗粒之间的间隙中或者纳米颗粒组的间隙中，否则所述纳米颗粒或者纳米颗粒组直接相互连接，所述忆阻性元件至少部分地提供了活性增加的至少一条持久路径。

2.根据权利要求1所述的网络，还包括多个忆阻性元件，所述多个忆阻性元件至少部分地位于纳米颗粒之间的相应间隙中或者纳米颗粒组之间的相应间隙中，否则所述纳米颗粒或纳米颗粒组直接相互连接。

3.根据权利要求1或者2所述的网络，其中，所述活性增加的至少一条持久路径包括电导增加的至少一条持久路径。

4.根据前述权利要求中的任意一项所述的网络，其中，所述活性增加的至少一条持久路径包括至少一条持久路径，所述至少一条持久路径包括多个忆阻性元件，所述多个忆阻性元件的切换率或者切换的可能性增加。

5.根据前述权利要求中的任意一项所述的网络，其中，所述活性增加的至少一条持久路径位于所述至少两个电触点中的两个之间。

6.根据前述权利要求中的任意一项所述的网络，其中，所述纳米颗粒中的至少一些至少部分氧化，以便限制所述纳米颗粒聚结的程度。

7.根据前述权利要求中的任意一项所述的网络，其中，所述纳米颗粒中的至少一些是导电的。

8.根据前述权利要求中的任意一项所述的网络，其中，所述纳米颗粒中的至少一些的合成直径介于5nm至50nm之间。

9.根据前述权利要求中的任意一项所述的网络，其中，所述纳米颗粒包括由Sn、Bi、Au、Pb、Ag、Cu和前述物质中的一种或者多种的合金构成的组中的一种或者多种。

10.根据前述权利要求中的任意一项所述的网络，其中，所述渗透阈值包括0.68，所述纳米颗粒的所述表面覆盖率的容限包括0.40至0.70之间的范围。

11.根据权利要求10所述的网络，其中，所述纳米颗粒分布的容限包括0.5至0.68之间的范围。

12.根据权利要求10或者11所述的网络，其中，所述纳米颗粒的所述表面覆盖率的容限包括0.55至0.68之间的范围。

13.根据权利要求1至9中的任意一项所述的网络，其中，所述渗透阈值包括0.68，所述纳米颗粒的所述表面覆盖率的容限包括0.62至0.72之间的范围。

14.根据前述权利要求中的任意一项所述的网络，其中，所述至少一个忆阻性元件包括至少一个原子级导线。

15.根据权利要求14所述的网络，其中，响应于施加在所述至少两个电触点之间的电压形成所述原子级导线，所述电压包括电压斜升、电压脉冲或者一系列电压脉冲。

16.根据权利要求14所述的网络，其中，响应于施加在所述至少两个电触点之间的电流形成所述原子级导线。

17.根据权利要求14所述的网络，其中，响应电场驱动的迁移、电场驱动的蒸发、电化学还原和/或电化学氧化形成所述原子级导线。

18.根据前述权利要求中的任意一项所述的网络，其中，所述衬底是非导电、绝缘或者半导电的。

19.根据前述权利要求中的任意一项所述的网络，其中，所述衬底的至少一部分包括大体平面的表面。

20.根据权利要求1至18中的任意一项所述的网络，其中，所述衬底的至少一部分包括大体弯曲的表面。

21.根据前述权利要求中的任意一项所述的网络，其中，所述衬底的至少一部分具有小于1nm的RMS表面粗糙度。

22.根据前述权利要求中的任意一项所述的网络，其中，所述忆阻性元件包括间隙，所述间隙是隧道间隙，所述隧道间隙提供了低电导状态并且所述隧道间隙中的原子级导线提供了高电导状态。

23.根据前述权利要求中的任意一项所述的网络，其中，所述至少一个忆阻性元件包括下列组中的一种或多种，所述组包括：Ag/AgS电化学开关、切换分子和标准金属氧化物忆阻器切换元件装置。

24.根据前述权利要求中的任意一项所述的网络，其中，所述纳米颗粒由分子功能化。

25.根据前述权利要求中的任意一项所述的网络，其中，所述分子能够在两种状态之间切换，所述两种状态具有严格限定且不同的电阻。

26.根据权利要求25所述的网络，其中，所述分子包括下列组中的一种或者多种，所述组包括：偶氮苯、轮烷和其它分子开关。

27.根据前述权利要求中的任意一项所述的网络，其中，所述纳米颗粒中的至少一些包括Ag或Cu颗粒并且被至少部分硫化。

28.根据权利要求27所述的网络，其中，所述原子级导线中的至少一些包括原子级银或铜线。

29.一种制造神经形态渗透网络或者其部件的方法，所述方法包括：

提供衬底，所述衬底具有至少两个电触点；

使所述衬底位于真空室中，所述真空室具有空气或者氧气的受控分压以及受控的相对湿度；和

将多个纳米颗粒沉积在所述衬底上，所述纳米颗粒中的至少一些定位在所述至少两个电触点中的至少两个之间，所述纳米颗粒的表面覆盖率处于渗透阈值的容限内，至少一个忆阻性元件至少部分地位于纳米颗粒的间隙中或者纳米颗粒组的间隙中，否则所述纳米颗粒或者纳米颗粒组直接相互连接，所述忆阻性元件至少部分地提供活性增加的至少一条持久路径。

30.根据权利要求29所述的方法，其中，所述真空室中的空气压力介于1×10^-6托至1×10^-3托之间。

31.根据权利要求29所述的方法，其中，所述真空室中的空气压力介于5×10^-6托至100×10^-6托之间。

32.根据权利要求29所述的方法，其中，所述真空室中的空气压力介于10×10^-6托至50×10^-6托之间。

33.根据权利要求29所述的方法，其中，所述真空室中的空气的相对湿度大于30％。

34.根据权利要求29所述的方法，其中，所述真空室中的空气的相对湿度大于60％。

35.根据权利要求29所述的方法，其中，所述纳米颗粒从蒸气或者束沉积到所述衬底上。

36.根据权利要求35所述的方法，其中，通过惰性气体聚集形成所述纳米颗粒并且所述纳米颗粒被携带在引导向衬底的束中。

37.根据权利要求35所述的方法，其中，沉积的纳米颗粒的直径介于5nm至50nm之间。

38.根据权利要求35所述的方法，其中，沉积的纳米颗粒的直径介于5nm至12nm之间。

39.根据权利要求35所述的方法，其中，合成颗粒大小介于15nm至50nm之间。

40.根据权利要求29至39中的任意一项所述的方法，还包括监测所述装置的所述电导，以便实现所述纳米颗粒的所需表面覆盖率。

41.根据权利要求29至40中的任意一项所述的方法，还包括控制所述表面覆盖率使其处于渗透阈值的容限内。

42.根据权利要求41所述的方法，其中，所述容限包括所述渗透阈值的10％。

43.根据权利要求29所述的方法，其中，所述纳米颗粒网络的形态使得其提供了与在其处发生切换的点位串联和/或并联的电阻。

44.根据权利要求43所述的方法，其中，所述串联电阻小于12kΩ。

45.根据权利要求43所述的方法，其中，所述串联电阻介于2kΩ至6kΩ之间。

46.根据权利要求43所述的方法，其中，所述并联电阻大于1kΩ。

47.根据权利要求29所述的方法，还包括将所述神经形态网络的至少一部分连接到电路，所述电路包括电流限制装置。

48.根据权利要求47所述的方法，其中，所述电流限制装置包括串联电阻器。

49.根据权利要求48所述的方法，其中，所述串联电阻介于0.5kΩ至10kΩ之间。

50.根据权利要求29所述的方法，还包括用惰性材料至少部分覆盖所述颗粒中的至少一些，以便稳定所述颗粒和/或颗粒的网络。

51.根据权利要求50所述的方法，其中，所述惰性材料包括金属氧化物。

52.根据权利要求51所述的方法，其中，所述金属氧化物包括Al₃O₃。

53.根据权利要求29至52中的任意一项所述的方法，还包括通过电压脉冲控制所述忆阻性元件的宽度。

54.根据权利要求29至52中的任意一项所述的方法，还包括通过电压脉冲控制所述忆阻性元件的所述宽度，以便实现量子化电导。

55.根据权利要求29至52中的任意一项所述的方法，还包括响应电压斜升或者电压脉冲来形成所述忆阻性元件。

56.根据权利要求29至52中的任意一项所述的方法，还包括响应一系列电压脉冲来形成所述忆阻性元件。

57.根据权利要求29至52中的任意一项所述的方法，还包括通过控制所述电压脉冲的幅度和/或脉冲之间的时间来形成所述原子级导线。

58.根据权利要求29至57中的任意一项所述的方法，其中，施加的电压介于0.5V至10V之间。

59.根据权利要求58所述的方法，其中，施加的电压介于1V至5V之间。

60.根据权利要求29至57中的任意一项所述的方法，其中，施加的电压的宽度小于30秒。

61.根据权利要求60所述的方法，其中，施加的电压宽度介于1秒至10秒之间。

62.一种神经形态渗透网络，其根据权利要求29至61中的任意一项所述的方法来形成。