CN114005883B - 一种半浮栅晶体管、人造突触及突触权重的控制方法 - Google Patents
一种半浮栅晶体管、人造突触及突触权重的控制方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种半浮栅晶体管、人造突触及突触权重的控制方法，通过将摩擦纳米发电机与半浮栅晶体管组件相结合，形成一种摩擦调控的半浮栅晶体管，通过摩擦纳米发电机在外力作用下产生的电信号替代传统的栅极电压，以连续调控沟道层和浮栅中载流子的种类，进而调整沟道层的工作状态，使得该中半浮栅晶体管具有电导非易失性和低功耗等特点。并且，在将上述半浮栅晶体管应用至人造突触中时，可以通过摩擦纳米发电机在外力作用下产生的电信号作为信号输入，相较于传统的信号输入，能够更好地实现低功耗驱动、以及与外界环境的动态交互，同时还可以较大范围的调控突触权重，提高了在自驱动仿生学以及智能交互领域的应用价值。
Description
技术领域
本发明涉及仿生信息器件技术领域，尤指一种半浮栅晶体管、人造突触及突触权重的控制方法。
背景技术
目前开发的人造突触主要有两类：一类是基于阻值变化的两端器件，其电导可以通过施加的脉冲电压而连续变化，从而模拟突触权重的变化；二类是基于晶体管结构的三端器件，施加栅极电压后沟道层内的掺杂水平发生改变，相应的源漏电流从而被调制。然而，上述两类人造突触的稳定性较差，容易受到外部环境的影响，同时能耗较高。
发明内容
本发明实施例提供了一种半浮栅晶体管、人造突触及突触权重的控制方法，通过将摩擦纳米发电机与半浮栅晶体管组件相结合，形成一种摩擦调控的半浮栅晶体管，在将其应用为人造突触时，可以解决能耗高、突触权重更新范围有限、以及易失性等问题。
第一方面，本发明实施例提供了一种半浮栅晶体管，包括：摩擦纳米发电机和半浮栅晶体管组件；
所述半浮栅晶体管组件包括：栅极、以及依次设置在所述栅极的第一表面的栅绝缘层、浮栅、浮栅绝缘层、沟道层和源漏极层；其中，所述浮栅向所述第一表面的正投影与所述沟道层向所述第一表面的正投影部分交叠；
所述摩擦纳米发电机分别与所述栅极和所述源漏极层中的源极电连接；
所述摩擦纳米发电机用于：在外力作用下向所述栅极传输电信号，以调节所述沟道层和所述浮栅中载流子的种类。
第二方面，本发明实施例提供了一种人造突触，包括：如本发明实施例提供的上述半浮栅晶体管。
第三方面，本发明实施例提供了一种突触权重的控制方法，采用如本发明实施例提供的上述人造突触实现；该控制方法包括：
根据所述人造突触中摩擦纳米发电机向半浮栅晶体管中栅极传输的电信号的大小，确定所述半浮栅晶体管中源漏电流的大小；
根据所述源漏电流的大小，控制所述突触权重。
本发明有益效果如下：
本发明实施例提供的一种半浮栅晶体管、人造突触及突触权重的控制方法，通过将摩擦纳米发电机与半浮栅晶体管组件相结合，形成一种摩擦调控的半浮栅晶体管，通过摩擦纳米发电机在外力作用下产生的电信号替代传统的栅极电压，以连续调控沟道层和浮栅中载流子的种类，进而调整沟道层的工作状态，使得该中半浮栅晶体管具有电导非易失性和低功耗等特点。
并且，在将上述半浮栅晶体管应用至人造突触中时，可以通过摩擦纳米发电机在外力作用下产生的电信号作为信号输入，相较于传统的信号输入，能够更好地实现低功耗驱动、以及与外界环境的动态交互，同时还可以较大范围的调控突触权重，提高了在自驱动仿生学以及智能交互领域的应用价值。
附图说明
图1为本发明实施例中提供的一种半浮栅晶体管的结构示意图；
图2为本发明实施例中提供的一种半浮栅晶体管的扫描电镜图；
图3为本发明实施例中提供的另一种半浮栅晶体管的结构示意图；
图4为本发明实施例中提供的一种半浮栅晶体管的拉曼光谱图；
图5为本发明实施例中提供的一种半浮栅晶体管的工作原理图；
图6为本发明实施例中提供的一种半浮栅晶体管的转移特性曲线；
图7为本发明实施例中提供的一种半浮栅晶体管在不同位移脉冲及源漏电压下的特性曲线；
图8为本发明实施例中提供的人造突触在单个脉冲下的后电流响应的示意图；
图9为本发明实施例中提供的人造突触在连续两个脉冲下的后电流响应的示意图；
图10为本发明实施例中提供的人造突触在两个以上脉冲下的后电流响应的示意图；
图11为本发明实施例中提供的一种突触权重的控制方法的流程图。
100-半浮栅晶体管组件，10-栅极，20-栅绝缘层，30-浮栅，40-浮栅绝缘层，50-沟道层，61-漏极，62-源极，200-摩擦纳米发电机，210-第一摩擦结构，211-第一导电层，220-第二摩擦结构，221-第二导电层，222-摩擦层，B1-第一表面，B2-第二表面，Q1-第一区域，Q0-交叠区域。
具体实施方式
下面将结合附图，对本发明实施例提供的一种半浮栅晶体管、人造突触及突触权重的控制方法的具体实施方式进行详细地说明。需要说明的是，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例提供了一种半浮栅晶体管，如图1所示，可以包括：摩擦纳米发电机200和半浮栅晶体管组件100；
半浮栅晶体管组件100包括：栅极10、以及依次设置在栅极10的第一表面B1的栅绝缘层20、浮栅30、浮栅绝缘层40、沟道层50和源漏极层(如61和62所在的膜层)；其中，浮栅30向第一表面B1的正投影与沟道层50向第一表面B1的正投影部分交叠(图1中的Q0所示的区域即为交叠区域；或者，如图2所示的扫描电子显微镜图，图中示出了沟道层50和浮栅30为部分交叠)；
摩擦纳米发电机200分别与栅极10和源漏极层中的源极62电连接；
摩擦纳米发电机200用于：在外力作用下向栅极10传输电信号，以调节沟道层50和浮栅30中载流子的种类。
如此，通过将摩擦纳米发电机与半浮栅晶体管组件相结合，形成一种摩擦调控的半浮栅晶体管，通过摩擦纳米发电机在外力作用下产生的电信号替代传统的栅极电压，以连续调控沟道层和浮栅中载流子的种类，进而调整沟道层的工作状态，使得该中半浮栅晶体管具有电导非易失性和低功耗等特点。
需要说明的是，可选地，图1中示出的是半浮栅晶体管的结构，在实际情况中，还可以设置为：
摩擦纳米发电机与浮栅晶体管相结合，其中的浮栅晶体管可以理解为沟道层与浮栅完全重叠(或者，可以理解为沟道层向浮栅的正投影位于浮栅内)，未给出图示。
此时，通过摩擦纳米发电机依然可以向栅极施加电信号，以调控浮栅和沟道层内的载流子的种类，只是与半浮栅晶体管不同的是，浮栅晶体管的沟道层中不会形成p-n或n+-n结，且沟道层仅体现出p型特性或n型特性。
可选地，在本发明实施例中，如图1所示，沟道层50包括第一区域Q1，第一区域Q1为：浮栅30向沟道层50的正投影与沟道层50的交叠区域(如图中所示的Q1区域)；
摩擦纳米发电机200具体用于：
在向栅极10传输负极性的电信号，以使第一区域Q1感应出负电荷，浮栅30中感应出正电荷；
在向栅极10传输正极性的电信号，以使第一区域Q1感应出正电荷，浮栅30中感应出负电荷。
如此，通过摩擦纳米发电机输出的电信号的极性，可以使得第一区域和浮栅中感应出不同的载流子，进而调控沟道层的电导状态，实现对半浮栅晶体管电学特性的调控，同时使得半浮栅晶体管具有存储载流子的能力，体现出存储器的特性，也即体现了非易失性。
可选地，在本发明实施例中，第一区域为沟道层的面积的二分之一。
当然，在实际情况中，第一区域并不限于为沟道层的面积的二分之一，还可以设置为：小于二分之一或大于二分之一等，但需要保证第一区域的面积小于沟道层的面积即可，对于第一区域的面积的大小，在此并不做具体限定。
可选地，在本发明实施例中，沟道层的制作材料包括双极性半导体材料。
其中，双极性半导体材料可以包括：二硒化钨、二硫化钼等，在此并不限定。
如此，可以使得沟道层内的第一区域因感应出正电荷而表现出P型掺杂特性，若双极性半导体材料本征为n型特性，此时沟道层内可以形成p-n结；或者，若第一区域感应出负电荷可表现出n+掺杂特性，若双极性半导体材料本征为n型特性，此时沟道层内可以形成n+-n结；从而可以实现沟道层的电导状态的调节。
可选地，在本发明实施例中，浮栅的制作材料包括可捕获电荷的二维材料。
如此，可以使得浮栅中较容易地感应出的电荷，并在摩擦纳米发电机撤去施加的电信号时，有利于电荷保留在浮栅中，从而使得半浮栅晶体管体现出非易失性的特性。
可选地，在本发明实施例中，浮栅的制作材料包括石墨烯。
当然，在本发明实施例中并不限于石墨烯，还可以为：纳米晶等可以捕获电荷的二维材料，在此并不限定。
可选地，在本发明实施例中，如图3所示，摩擦纳米发电机200位于栅极10背离栅绝缘层20的一侧；
摩擦纳米发电机200包括：第一摩擦结构210和第二摩擦结构220，第一摩擦结构210位于栅极10背离栅绝缘层20的一侧表面(即图中所示的第二表面B2)，第二摩擦结构220与源极62电连接；
第二摩擦结构220在外力作用下发生移动(即沿着图中所示的F1方向移动)，并与第一摩擦结构210产生接触和分离。
如此，在第二摩擦结构的移动下，可以与第一摩擦结构产生和接触和分离，从而使得摩擦纳米发电机产生电信号，实现对沟道层和浮栅内载流子的调控。
当然，可选地，第二摩擦结构的移动方式，并不限于图3中所示的上下移动，还可以设置为：沿着图中F2方向进行水平滑动；
此时，第二摩擦结构与第一摩擦结构之间需要设置为无间隔，也即第二摩擦结构与第一摩擦结构需要直接接触，使得在左右滑动时，可以实现二者的接触和分离。
可选地，在本发明实施例中，如图3所示，第一摩擦结构210包括：第一导电层211；
第二摩擦结构220包括：叠层设置的第二导电层221和摩擦层222，摩擦层222位于第二导电层221与第一导电层211之间，第二导电层221与源极62电连接。
如此，由于第一导电层位于栅极的第二表面，使得第一导电层与栅极直接接触，进而实现第一导电层中感应的电荷可以耦合至栅极中，从而实现对沟道层和浮栅中载流子的调控。
当然，可选地，第一摩擦结构和第二摩擦结构还可以设置为：
第一摩擦结构包括：叠层设置的第一导电层和第一摩擦层，第一摩擦层位于第一导电层和第二摩擦结构之间；
第二摩擦结构包括：叠层设置的第二导电层和第二摩擦层，第二摩擦层位于第二导电层与第一摩擦结构之间；
在外力作用，第一摩擦层和第二摩擦层接触和分离；
其中，第一摩擦层和第二摩擦层分别采用电负性不同的材料制作。
需要说明的，可选地，对于摩擦纳米发电机的结构而言，在此并不做具体限定，只要能够向栅极输出不同极性的电信号，均属于本发明实施例的保护范围。
可选地，在本发明实施例中，不管第一摩擦结构和第二摩擦结构如何设置，其中：
导电层的制作材料均可以包括金属，例如但不限于金属铜；
摩擦层的制作材料均可以包括：具有强吸电子或正电荷能力的聚合物，例如但不限于全氟乙烯丙烯共聚物。
也就是说，对于导电层和摩擦层的制作材料的选择，可以根据实际需要进行选择，在此并不限定。
可选地，在本发明实施例中，对于半浮栅晶体管组件而言，各结构的制作材料可以分别为：
栅极的制作材料可以但不限于包括：硅，此时栅极还可以复用为衬底；
栅绝缘层的制作材料可以但不限于包括：二氧化硅；
浮栅的制作材料可以但不限于包括：石墨烯；
浮栅绝缘层的制作可以但不限于包括：h-氮化硼(即h-BN)；
沟道层的制作材料可以但不限于包括：二硒化钨；
源漏极层的制作材料可以但不限于包括：叠层设置的金和铬。
当然，在实际情况中，半浮栅晶体管组件中各结构的制作材料并不限于上述材料，还可以根据实际需要选择其他可以实现对应功能的材料，在此并不限定。
下面对半浮栅晶体管的制作过程进行描述。
首先，利用机械剥离的方法，在以硅为基底的二氧化硅上剥离少层的石墨烯，用聚二甲基硅氧烷薄膜将h-BN转移到石墨烯的上方；
然后，采用同样的方法，将二硒化钨薄片转移到h-BN的上方；
采用电子束光刻的方法，在二硒化钨薄片上方曝光，并采用热蒸镀的方法蒸发10nm(在实际情况中，并不限于10nm)的Cr，以及50nm(在实际情况中，并不限于50nm)的Au作为源极，并以同样的方法制作漏极，使得源极和漏极之间的区域作为沟道区域；需要注意的是，其中只有部分的二硒化钨与石墨烯交叠，从而形成半浮栅晶体管组件；
之后，将Cu作为第一摩擦结构与硅基底的另一面贴附在一起，再由Cu和全氟乙烯丙烯共聚物薄膜组成第二摩擦结构，使得第二摩擦结构可以在外力作用下运动，与Cu产生接触或者分离，并将产生的摩擦电势耦合到栅极之上。
通过对制作的半浮栅晶体管进行拉曼表征，表征结果如图4所示，可以发现石墨烯、氮化硼和二硒化钨的特征峰。
下面对半浮栅晶体管的工作原理进行说明。
结合图5所示。
状态(a)：
第二摩擦结构可以先进行一段时间的移动，使得摩擦层222可以与第一导电层210产生摩擦，此时，在摩擦层222与第一导电层210之间的距离为D0时，可以将该位置作为初始位置，且在此初始位置时，沟道层50和浮栅30内均未感应出电子和空穴，或者可以理解为沟道层50和浮栅30内电子和空穴的浓度相同且互相抵消；同时，在静电感应的作用下，第二导电层221中感应出一部分正电荷。
状态(b)：
以上述初始位置为基础，若第二摩擦结构向下移动(其中摩擦层222与第一导电层210之间的距离为D1且大于D0)时，摩擦层222与第一导电层210之间的距离增加，对第一导电层210中的正电荷的束缚能力降低，所以在静电感应的作用下，使得第二导电层221中感应出的正电荷增加，且电子可以通过外电路传输至源极62和接地端GND；同时，第一导电层210中的正电荷可以耦合到栅极10中，并随着摩擦层222与第一导电层210之间的距离增加，使得沟道层50内的电子可以隧穿至浮栅30中，使得浮栅30中具有电子。
状态(c)：
若第二摩擦结构再次回到初始位置，也即摩擦层222与第一导电层210之间的距离再次为D0时，此时没有电荷耦合到栅极10中，相当于施加到栅极10上的电压为0，然而被捕获在浮栅30中的电子由于浮栅绝缘层势垒的存在而无法回到沟道层50中，使得电子可以保留在浮栅30中以表现出存储特性，同时左半边沟道层50(也即与浮栅30交叠的部分沟道层50)表现出了p型掺杂的特性，若沟道层50的本征特性为n型，此时在沟道层50中形成p-n结；
并且，随着摩擦层222与第一导电层210之间的距离的减小，对第一导电层210中的正电荷的束缚能力增加，所以在静电感应的作用下，使得第二导电层221中感应出的正电荷减少，电子可以回到第二导电层221中。
说明一点，上述原理是基于图5中所示的摩擦层222和第一导电层210之间的距离增加时的情况，而对于距离减小时的情况，与上述过程类似，未给出图示，最终使得浮栅30中可以捕获空穴(也即正电荷)，而在回到初始位置时，该空穴可以保留在浮栅30中，表现出存储特性；
并且，若沟道层50的本征特性为n型，沟道层50中可以形成n+-n结。
从而，通过第二摩擦结构的移动，可以向栅极施加不同极性的电信号，进而调节沟道层和浮栅内的载流子的种类，也即基于机械位移实现对晶体管电学特性的调控，使得半浮栅晶体管体现出存储特性。
接下来对半浮栅晶体管的性能进行说明。
结合图6所示，在不同的源漏电压的情况下，测试半浮栅晶体管的转移特性曲线，可以发现：
半浮栅晶体管具有明显的迟滞窗口，也即存储窗口，且源漏电压为-1时，存储窗口更加明显，使得半浮栅晶体管可以应用至存储器中；
结合图7所示，利用摩擦纳米发电机对栅极施加不同的位移，也即第二摩擦结构施加不同的位移以产生不同的电信号，进而施加到栅极之上；在源漏电压为+1V和-1V时，半浮栅晶体管的源漏电流可以呈现出四种电流态，其中：
最大的电流开关比约为106；
在1200秒之后，电流几乎没有明显的变化；
上述两点结果可以说明：
半浮栅晶体管具有较好的性能，同时浮栅中捕获的电荷可以实现很好地保存，从而具有非易失性等特点。
基于同一发明构思，本发明实施例提供了一种人造突触，包括：如本发明实施例提供的上述半浮栅晶体管。
也就是说，在人造突触包括前端和后端时，半浮栅晶体管中的摩擦纳米发电机可以作为人造突触的前端，半浮栅晶体管组件可以作为人造突触的后端。
通过第二摩擦结构产生的机械位移，使得摩擦纳米发电机输出电信号并刺激半浮栅晶体管组件，实现了摩擦调控的人造突触。
并且，在将上述半浮栅晶体管应用至人造突触中时，可以通过摩擦纳米发电机在外力作用下产生的电信号作为信号输入，相较于传统的信号输入，能够更好地实现低功耗驱动、以及与外界环境的动态交互，同时还可以较大范围的调控突触权重，提高了在自驱动仿生学以及智能交互领域的应用价值。
下面对人造突触的性能进行说明。
由于前述图7中展示出了在源漏电压为-1V时，电流开关比最大，所以之后测试均是以此为基础的。
1、施加一个脉冲时：
当第二摩擦结构移动一段距离之后再回到初始位置时，相当于施加了一个位移脉冲，该位移脉冲可以作为突触的前端刺激，同时相当于对栅极施加电压，此时人造突触会呈现出一个瞬态的沟道电流响应，该响应可以认为是突触的后端响应(也可以称之为后电流响应，在本发明实施例中，二者可以互换使用)。
以图8中的(a)所示为例，在第二摩擦结构正向移动30μm，且在0.2秒内又回到初始位置时，相当于施加了正位移脉冲，且脉冲时间为0.2秒，此时会出现一个瞬间的电流尖峰，这是由于半浮栅晶体管组件中沟道层(该沟道层的制作材料为二硒化钨)本征的n型特性，对正极性的栅极电压的响应；
随后电流立即衰减至10-12量级，这是由于浮栅中捕获了电子，使得人造突触处于低电导状态，且由于势垒的作用，电子难以回到沟道层中而保留在浮栅中，使得该种低电导状态可以保持一段时间，从而展现了抑制性的后端响应和非易失性。
相反地，以图8中的(b)所示，在第二摩擦结构反向移动18μm，且在0.2秒内又回到初始位置时，相当于施加了负位移脉冲，且脉冲时间为0.2秒，人造突触首先被耗尽到一个低电流态，接着由于浮栅中捕获的空穴将人造突触擦除到一个更高的电流态，展出了兴奋性的后端响应，同时因电流约稳定在10-8量级，展示了非易失性。
2、施加两个脉冲时：
在连续施加两个脉冲时，例如两个正位移脉冲时，将第二个响应电流与初始电流的差值记为第二差值，将第一个响应电流与初始电流的差值记为第一差值，其中，第二差值大于第一差值，体现出了成对脉冲易化行为，如图9中的左图所示，且图9中的右图示出的施加两个负位移脉冲的情况。
3、施加两个以上的脉冲时：
如图10所示，对于(a)图而言：
在连续施加正位移脉冲时，若正位移从10μm逐渐增加至30μm，且步长为4μm，每个脉冲时间为0.2秒，两个脉冲之间的间隔为10秒，展现了抑制性的后端响应；并且，响应电流从初始的10-9量级降低至10-13量级，表现出了较大的突触权重更新范围(也即对突触权重的调整范围较大)。
同样地，对于(b)图所示，若正位移从-10μm逐渐降低至-30μm，且步长为-4μm，每个脉冲时间为0.2秒，两个脉冲之间的间隔为10秒，展现了兴奋性的后端响应；并且，响应电流从初始的10-12量级降低至10-8量级，表现出了较大的突触权重更新范围。
基于同一发明构思，本发明实施例提供了一种突触权重的控制方法，采用如本发明实施例提供的上述人造突触实现；
如图11所示，该控制方法包括：
S1101、根据人造突触中摩擦纳米发电机向半浮栅晶体管中栅极传输的电信号的大小，确定半浮栅晶体管中源漏电流的大小；
S1102、根据源漏电流的大小，控制突触权重。
如此，在将上述半浮栅晶体管应用至人造突触中时，可以通过摩擦纳米发电机在外力作用下产生的电信号作为信号输入，相较于传统的信号输入，能够更好地实现低功耗驱动(由于采用机械位移驱动，而无须采用电驱动或光驱动，所以降低了驱动时的功耗)、以及与外界环境的动态交互，同时还可以较大范围的调控突触权重，提高了在自驱动仿生学以及智能交互领域的应用价值。
具体地，在根据源漏电流的大小，控制突触权重时，可以参见前述图10所示，以图中的左图为例，在连续施加两个以上的正位移脉冲时，不同的位移脉冲对应不同的后电流响应(其中后电流响应记为源极和漏极之间的电流，也即源漏电流)，进而不同的后电流响应对应不同的突触权重，从而实现了对突触权重的调节和控制。
需要强调的是，在本发明实施例中，将摩擦纳米发电机与半浮栅晶体管组件相结合，能够利用机械位移产生的静电势代替传统的栅压(即栅极电压)来连续调控沟道层的工作态，可以灵活实现诸如p-n结和n+-n结两种工作态的切换，具有电导非易失性和低功耗的连续调控等特性。
进一步地，在作为人造突触时，不仅可以实现位移脉冲信号的输入，相较于传统的电脉冲信号和光脉冲信号，能更好地实现低功耗驱动，以及与外界环境动态交互的优点；而且位移信号输入的人造突触，具有低功耗、较大的突触权重更新范围等优点，在自驱动仿生学以及智能交互期间的构建方面，具有重要的应用前景。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (9)
1.一种人造突触，其特征在于，包括：摩擦纳米发电机和半浮栅晶体管组件；
所述半浮栅晶体管组件包括：栅极、以及依次设置在所述栅极的第一表面的栅绝缘层、浮栅、浮栅绝缘层、沟道层和源漏极层；其中，所述浮栅向所述第一表面的正投影与所述沟道层向所述第一表面的正投影部分交叠；
所述摩擦纳米发电机在外力作用下向所述栅极传输电信号，以调节所述沟道层和所述浮栅中载流子的种类；
所述摩擦纳米发电机包括：第一摩擦结构和第二摩擦结构，所述第一摩擦结构位于所述栅极背离所述栅绝缘层的一侧表面，所述第二摩擦结构与所述源漏极层中的源极电连接；所述第二摩擦结构在外力作用下发生移动，并与所述第一摩擦结构产生接触和分离；
以初始位置为起点，所述第二摩擦结构沿着第一方向移动至第一预设位置后沿着第二方向回到所述初始位置，再沿着所述第二方向从所述初始位置移动至第二预设位置后沿着所述第一方向回到所述初始位置，所述初始位置为：所述第一摩擦结构与所述第二摩擦结构之间产生静电感应，且所述沟道层内的电子和空穴相互抵消，所述浮栅中的电子和空穴相互抵消的位置；所述第一方向与所述第二方向平行且相反，且所述第一方向与所述第一表面平行或垂直；
在所述第一方向与所述第一表面垂直时，所述第一预设位置为所述第一摩擦结构与所述第二摩擦结构之间无静电感应时的位置，所述第二预设位置为所述第一摩擦结构与所述第二摩擦结构接触时的位置；或，在所述第一方向与所述第一表面平行时，所述第一预设位置为所述第一摩擦结构与所述第二摩擦结构之间无接触时的位置，所述第二预设位置为所述第一摩擦结构与所述第二摩擦结构完全接触时的位置。
2.如权利要求1所述的人造突触，其特征在于，所述沟道层包括第一区域，所述第一区域为：所述浮栅向所述沟道层的正投影与所述沟道层的交叠区域；
所述摩擦纳米发电机具体用于：
在向所述栅极传输负极性的电信号，以使所述第一区域感应出负电荷，所述浮栅中感应出正电荷；
在向所述栅极传输正极性的电信号，以使所述第一区域感应出所述正电荷，所述浮栅中感应出所述负电荷。
3.如权利要求2所述的人造突触，其特征在于，所述第一区域为所述沟道层的面积的二分之一。
4.如权利要求1所述的人造突触，其特征在于，所述沟道层的制作材料包括双极性半导体材料；所述双极性半导体材料包括二硒化钨。
5.如权利要求1所述的人造突触，其特征在于，所述浮栅的制作材料包括可捕获电荷的二维材料。
6.如权利要求5所述的人造突触，其特征在于，所述浮栅的制作材料包括石墨烯；
和/或，所述浮栅绝缘层的制作材料包括h-氮化硼。
7.如权利要求1所述的人造突触，其特征在于，所述源漏极层的制作材料包括：叠层设置的金和铬。
8.如权利要求1所述的人造突触，其特征在于，所述第一摩擦结构包括：第一导电层；
所述第二摩擦结构包括：叠层设置的第二导电层和摩擦层，所述摩擦层位于所述第二导电层与所述第一导电层之间，所述第二导电层与所述源极电连接。
9.一种突触权重的控制方法，其特征在于，采用如权利要求1-8任一项所述的人造突触实现；该控制方法包括：
根据所述人造突触中摩擦纳米发电机向半浮栅晶体管中栅极传输的电信号的大小，确定所述半浮栅晶体管中源漏电流的大小；
根据所述源漏电流的大小，控制所述突触权重。
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