本发明涉及集成电路制造，尤其涉及一种具有高整流比和高选择性的神经形态器件及其制备方法。
背景技术：
1、大脑包含大约1011个神经元和1015个突触，在构建神经网络时，在单一器件上实现突触性能远远不足以构建神经网络，因此需要高密度阵列集成来扩展人工神经网络。然而，随着阵列密度的增加，串扰问题变得日益突出，这限制了高密度神经形态器件的进一步集成。串扰问题主要是指在阵列集成中，不同器件之间由于电磁耦合、信号线间的电容耦合等因素导致的信号干扰。这种干扰会破坏信号的完整性和稳定性，进而影响神经网络的性能和准确性。
2、大量的研究工作致力于解决串扰漏电流问题，例如，1t1m(一个晶体管一个存储器)、1d1m(一个二极管一个存储器)和1s1m(一个选择器一个存储器)等。这些方法虽然能够在一定程度上减轻串扰问题，但是它们都需要引入额外的元素(例如，晶体管、二极管或选择器等)，这会降低阵列的密度，并增加制造和布局的复杂性。
3、有鉴于此，有必要提出一种具有高整流比和高选择性的神经形态器件及其制备方法以解决上述问题。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种具有高整流比和高选择性的神经形态器件及其制备方法，用以改善现有解决串扰漏电流的方式会降低阵列的密度，并增加制造和布局的复杂性的问题。
2、第一方面，本发明提供了一种具有高整流比和高选择性的神经形态器件，自下而上包括：
3、衬底；
4、底电极层；
5、第一介电层；
6、第二介电层；
7、顶电极层；
8、通过所述第一介电层和所述第二介电层的能带调控以及所述底电极层和所述顶电极层的金属功函数的调制作用可调整器件的整流比和非线性度，进而抑制漏电流。
9、在一种可能的实施例中，所述第一介电层的材料为tio2；和/或，
10、所述第一介电层的厚度为20nm。
11、在一种可能的实施例中，所述第二介电层的材料为nbox；和/或，
12、所述第二介电层的厚度为20nm。
13、在一种可能的实施例中，所述底电极层的材料为tin；和/或，
14、所述底电极层的厚度为70nm。
15、在一种可能的实施例中，所述顶电极层的材料为ru；和/或，
16、所述顶电极层的厚度为70nm。
17、第二方面，本发明还提供了一种具有高整流比和高选择性的神经形态器件的制备方法，包括如下步骤：
18、s210：提供衬底；
19、s220：在所述衬底上形成底电极层；
20、s230：在所述底电极层上形成第一介电层；
21、s240：在所述第一介电层上形成第二介电层；
22、s250：在所述第二介电层上形成顶电极层。
23、在一种可能的实施例中，在所述衬底上形成底电极层，包括：
24、使用物理气象沉积工艺在所述衬底上形成底电极层，其中，所述底电极层所述底电极层的材料为tin，所述底电极层的厚度为70nm。
25、在一种可能的实施例中，在所述底电极层上形成第一介电层，包括：
26、按照设定反应温度和设定循环速率，使用等离子体原子层沉积工艺进行循环沉积，直至在所述底电极层上形成设定厚度的第一介电层，其中，所述设定反应温度为250℃，所述设定循环速率为0.1nm/cycle，总循环数为200次，所述第一介电层的厚度为20nm。
27、在一种可能的实施例中，在所述第一介电层上形成第二介电层，包括：
28、使用物理气象沉积工艺在在所述第一介电层上形成第二介电层，其中，所述第二介电层的材料为nbox，所述第二介电层的厚度为20nm。
29、在一种可能的实施例中，在所述第二介电层上形成顶电极层，包括：
30、采用金属剥离工艺或硬掩模工艺并使用物理气象沉积工艺在所述第二介电层上形成顶电极层，其中，所述顶电极层的材料为ru，所述顶电极层的厚度为70nm。
31、本发明提供的具有高整流比和高选择性的神经形态器件的有益效果在于：通过所述第一介电层和所述第二介电层的能带调控以及所述底电极层和所述顶电极层的金属功函数的调制作用，器件的电流-电压特性可实现正向导通反向截止，从而获得超高的整流比，以及实现在正向小电压时截止大电压时导通，从而获得超高非线性度，继而达到抑制阵列漏电流的作用。在具备抑制漏电流的本征特性的基础上，该器件还可实现包括配对脉冲促进、兴奋性突触后电流和长期增强/抑制等神经突触形态学特征与功能。
1.一种具有高整流比和高选择性的神经形态器件，其特征在于，自下而上包括：
2.根据权利要求1所述的具有高整流比和高选择性的神经形态器件，其特征在于，所述第一介电层的材料为tio2；和/或，
3.根据权利要求1所述的具有高整流比和高选择性的神经形态器件，其特征在于，所述第二介电层的材料为nbox；和/或，
4.根据权利要求1所述的具有高整流比和高选择性的神经形态器件，其特征在于，所述底电极层的材料为tin；和/或，
5.根据权利要求4所述的具有高整流比和高选择性的神经形态器件，其特征在于，所述顶电极层的材料为ru；和/或，
6.一种具有高整流比和高选择性的神经形态器件的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
7.根据权利要求6所述的具有高整流比和高选择性的神经形态器件的制备方法，其特征在于，在所述衬底上形成底电极层，包括：
8.根据权利要求6所述的具有高整流比和高选择性的神经形态器件的制备方法，其特征在于，在所述底电极层上形成第一介电层，包括：
9.根据权利要求6所述的具有高整流比和高选择性的神经形态器件的制备方法，其特征在于，在所述第一介电层上形成第二介电层，包括：
10.根据权利要求6所述的具有高整流比和高选择性的神经形态器件的制备方法，其特征在于，在所述第二介电层上形成顶电极层，包括：
