一种铁电柔性逻辑运算器件及其制造方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111524891A(43)申请公布日2020.08.11(21)申请号202010201958.2(22)申请日2020.03.20(71)申请人南京大学地址210000江苏省南京市汉口路22号(72)发明人沈群东刘佳豪陈昕(74)专利代理机构南京众联专利代理有限公司32206代理人叶涓涓(51)Int.Cl.H01L27/11502(2017.01)H01L29/51(2006.01)权利要求书1页说明书6页附图2页(54)发明名称一种铁电柔性逻辑运算器件及其制造方法(57)摘要本发明提供了一种铁电柔性逻辑运算器件及其制造方法，铁电柔性逻辑运算器件包括运算器本体，运算器本体包括柔性铁电薄膜。柔性铁电薄膜由铁电高分子材料制成。制造铁电柔性逻辑运算器件时，首先构建铁电逻辑门，形成运算真值表；再根据运算真值表，采用铁电高分子材料选择不同的极化方式进行运算。本发明提供的铁电柔性逻辑运算器件制备过程简易，成本低廉，有效简化电路、减少误码率、增加运算效率。除此之外，本发明在非二进制逻辑中(三进制逻辑、混沌逻辑等)仍保留普通的双目运算很难实现的搭建完整逻辑体系的可能性。CN111524891ACN111524891A权利要求书1/1页1.一种铁电柔性逻辑运算器件，包括运算器本体，其特征在于：所述运算器本体包括柔性铁电薄膜。2.根据权利要求1所述的铁电柔性逻辑运算器件，其特征在于：所述柔性铁电薄膜由铁电高分子材料制成。3.根据权利要求1所述的铁电柔性逻辑运算器件，其特征在于：所述柔性铁电薄膜包括以下物质中一种或其中若干种混合的复合材料：PVDF、P(VDF-X)或P(VDF-X-Y)，其中X、Y为含氟或含氯的有机烯烃。4.根据权利要求1所述的铁电柔性逻辑运算器件，其特征在于：所述含氟或含氯的有机烯烃包括以下物质中的一种或若干种的混合物：三氟乙烯、三氟氯乙烯、四氟乙烯、六氟丙烯、二氟氯乙烯、1,1-氟氯乙烯。5.根据权利要求1所述的铁电柔性逻辑运算器件，其特征在于：所述柔性铁电薄膜上通过电极化形成运算逻辑。6.一种铁电柔性逻辑运算器件的制造方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1，构建铁电逻辑门，形成运算真值表；步骤2，根据运算真值表，采用铁电高分子材料选择不同的极化方式进行运算。7.根据权利要求6所述的铁电柔性逻辑运算器件的制造方法，其特征在于，所述步骤1包括如下过程：1)列举在离散逻辑模式下所有单目运算真值表；2)列举在步骤1)的逻辑模式中所有或常用双目运算真值表；3)将步骤2)列举的双目运算中任一输入替换成在步骤1)逻辑模式下所有合法输入并列出真值表；4)在步骤1)列举的单目运算真值表中找到与步骤3)列出的真值表中相符合的单目运算；5)列出步骤2)中双目运算与若干步骤1)中单目运算间对应关系。8.根据权利要求7所述的铁电柔性逻辑运算器件的制造方法，其特征在于，所述步骤1)中逻辑模式包括布尔逻辑，三进制逻辑。9.根据权利要求6所述的铁电柔性逻辑运算器件的制造方法，其特征在于，所述步骤2中铁电高分子材料具有普通铁电体的双稳态性质，还包含双稳态之间的介稳的中间极化状态。10.根据权利要求6所述的铁电柔性逻辑运算器件的制造方法，其特征在于，所述步骤2利用铁电高分子不同极化状态之间的叠加过程来实现运算。2CN111524891A说明书1/6页一种铁电柔性逻辑运算器件及其制造方法技术领域[0001]本发明属于铁电器件技术领域，涉及铁电运算器件，具体涉及一种铁电柔性逻辑运算器件及其制造方法。背景技术[0002]如果一种晶体在没有外加电场的情况下仍然存在自发的极化强度，并且自发极化强度的方向能被外加电场改变而重新取向，这样的晶体就具有铁电性，这样的晶体称为铁电体。偏氟乙烯(VDF)基铁电高分子作为一种多能量耦合的功能材料，以其优异的介电性能，已经被报道应用于能量存储、换能执行、电制冷、信息存储、生物传感等器件中。(可参考文献(ChenX,HanX,ShenQD.PVDF-BasedFerroelectricPolymersinModernFlexibleElectronics.Adv.Elec.Mater.,20171600460.)基于铁电高分子器件的发展在新一代的科技浪潮的面前机遇与挑战并存。如何站在更加现代化的角度去开发基于铁电高分子的器件在新场景下的新功能成为了亟待解决的重要问题。随着电子器件科技的发展，人们对其方方面面的功能性提出了越来越高的要求。其中最令人关注的，则是在已处于瓶颈的电子计算机领域的新突破。[0003]随着科学家不断的探索，电子设备和机器人在当今社会中承担着越来越多的任务。人工智能作为人们对电子产品的最高期望，是指像人类一样学习和思考的能力。为了进一