整合式二維材料觸覺感測器與人工電子突觸記憶體於仿神經系統的應用

本計畫使用二維材料黑磷烯與石墨烯，分別應用到觸覺感測器與電阻式記憶體中，來研發仿觸覺感測神經系統，利用施力於觸覺感測器產生電子，經由導線傳遞至電阻式記憶體，造成阻態的轉變，來達成人工電子突觸的應用。將使用製程技術來提升觸覺感測器的電子產生效率並達成低功率操作電阻式記憶體的需求，最後製作一個整合式二維材料仿觸覺感測神經系統結構原型。本計畫可分成以下三個部分來實行：1. 高電子產生效率之PVDF-TrFE/黑磷烯壓電式觸覺感測器開發。使用低損傷電漿改善PVDF-TrFE/黑磷烯間的電子傳輸效率，並利用奈米晶點摻雜與溶劑退火增加PVDF-TrFE 壓電材料的電子產生效率，提高壓電式觸覺感測器的效能以供電阻式記憶體轉態操作。2. 低功率操作之全石墨烯電極電阻式記憶體開發。使用不同功函數的石墨烯當作電阻式記憶體的上下電極並微縮元件面積來降低操作電壓，同時利用低損傷電漿來調整高低阻態電阻值，降低電阻式記憶體的轉態功率以為觸覺感測器所操作。3. 整合式二維材料仿觸覺感測神經系統開發。設計光罩並最佳化觸覺感測器與電阻式記憶體的製程，以完成此仿觸覺感測神經系統結構的原型，利用施力於觸覺感測器來實現人工電子突觸電阻式記憶體操作，以達成此整合式仿觸覺感測神經系統的開發。

系統編號:PB10601-1326
原計畫編號:MOST105-2628-E182-001-MY3