CN114974328A - 一种基于有机忆阻器的双向单极性调控方法 - Google Patents

一种基于有机忆阻器的双向单极性调控方法 Download PDF

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Abstract

本发明是一种基于有机忆阻器的双向单极性调控方法，该调控方法以双向单极性电压调控有机忆阻器为对象，通过电压调控或者脉冲扫描诱导氧离子传输构建离子传导机制，实现双向单极性电压调控。本发明通过对无机阻变层与有机功能层氧离子输运的调控，得到一种双向单极性电压调控的忆阻器，该忆阻器基于氧离子的调制，可以通过简单的电压调控或者脉冲扫描方法精确调控功能层氧离子传输，从而构建离子传导机制，实现双向单极性调控。通过提取出忆阻器的电导态，实现单极性多值存储；并可应用忆阻器模拟神经元突触的功能。

Description

一种基于有机忆阻器的双向单极性调控方法
技术领域
本发明属于半导体技术和神经形态硬件领域，具体的说是涉及一种基于有机忆阻器的双向单极性调控方法。
背景技术
目前，随着信息时代的迅速发展，传统理论中的摩尔定律和冯·诺依曼架构逐渐不能满足存储运算的需求，于是使用不同机制来实现存算单元的拓展是从硬件层面突破人工智能发展的必要举措。有可重构的依赖于操作历史的电阻切换行为的两端忆阻器是用于构建神经形态计算的模拟类神经网络的最有前景的技术之一，在单极性下实现电压调控也大大拓展了忆阻类脑芯片的应用前景。
有机忆阻器是基于有机材料制备的器件，有机材料官能团丰富，并且具有轻质性、机械柔性和延展性。有机共轭聚合物，它的性质取决于单链内的相互作用，它的电导率可精确地在掺杂或光激发的类绝缘体和类金属态之间调节，并且具有良好的热稳定性和紫外稳定性。
单极性指的是电压的极性，即正电压或负电压。传统的忆阻器件需要正、负电压反复切换调控，以实现写入/擦除或兴奋/抑制功能。而单极性忆阻器仅需要单一电压极性来调控，利用电压的幅值大小(即SVDP)，呈现在小电压下抑制(擦除)，在大电压下增强(写入)的现象。由于单极性调控能够在单向电压下精确调控电导值的增加或减小，因此能够实现单极性的有机忆阻器在模拟生物突触功能方面有着巨大的作用，即能够在同一极性的电压下模拟生物突触的兴奋、抑制行为。
有机共轭聚合物，如PEDOT:PSS在不同偏置电压下产生氧化态与还原态的相互转变导致其高低阻态的变化，因此人们对PEDOT:PSS基忆阻器的电导值变化进行了更深刻的研究。如单层忆阻器Ag/PEDOT:PSS/Ta在正负向就能使得电导值增加(ACSAppl.Mater.Interfaces 2012,4,447-453)，而通过引入量子点，形成Al/PEDOT:PSS:GODs/Cu结构，则能实现正向电导值增加、负向电导值降低的特性(NPG Asia Materials.2017,9,413.)、将PEDOT:PSS材料与钙钛矿材料结合制备多层忆阻器同样实现不同极性下的电压调制(Adv.Mater.2018,30,1805454.)。但目前大多数器件都只能实现双极性电压调控，对有机忆阻器单极性调制的研究成功的案例较少，更不要说是双向皆能实现单极性调控。
而单极性调控不仅在模拟生物突触方面具有优势，还在神经形态计算以及智能应用方面广泛涉及。因此，开发适用于单极性调控柔性忆阻器件的新材料体系和架构以及制备工艺，显得尤为重要。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种基于有机忆阻器的双向单极性调控方法，通过双向单极性电压调控有机忆阻器以实现多级开关特性，可用于突触塑性功能模拟。
为了达到上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：
本发明是一种基于有机忆阻器的双向单极性调控方法，其特征在于：该调控方法以双向单极性电压调控有机忆阻器为对象，通过电压调控或者脉冲扫描诱导氧离子传输构建离子传导机制，实现双向单极性电压调控。
所述双向单极性电压调控有机忆阻器包括四层结构，由下至上依次为底电极层、共轭聚合物有机功能层、无机阻变层和顶电极。
所述共轭聚合物有机功能层为经过低温退火的PEDOT:PSS有机功能层，作为离子收集层。
阻变层为无机阻变层，作为离子提供层，所述无机阻变层为氧化物薄膜，所述无机阻变层材料为非化学计量比氧化物，所述无机阻变层的厚度为50-200nm。
所述底电极为氧化铟锡ITO，用于外部电源电信号的输入。
所述顶电极为贵金属，所述共轭聚合物有机功能层内PEDOT与PSS的重量比为1:2.5。
实现双向单极性的有机忆阻器能够通过所述顶电极层和所述底电极层向所述功能层施加相应的调制电压或调制脉冲，诱导离子输运，实现双向单极性功能的调控，具体的：
采用电压调控为采用I/V电压扫描的方法对所述忆阻器单元进行正向电压调控与负向电压调控，具体的：
正向单极性写入电压调控的方法为：以正向I/V电压扫描中0V电压为起始电压、大于等于8V的电压为停止电压，保持扫描点间隔为0.5-1.5之间，步进电压大小为0.005-0.05之间，对忆阻器单元进行扫描；
正向单极性擦除电压调控的方法为：以正向I/V电压扫描中0V电压为起始电压、小于等于7V的电压为停止电压，保持扫描点间隔为0.5-1.5之间，步进电压大小为0.005-0.05之间，对忆阻器单元进行扫描；
负向单极性写入电压调控的方法为：以负向I/V电压扫描中0V电压为起始电压、小于等于-8V的电压为停止电压，保持扫描点间隔为0.05-1.5之间，步进电压大小为0.005-0.05之间，对忆阻器单元进行扫描；
负向单极性擦除电压调控的方法为：以负向I/V电压扫描中0V电压为起始电压、大于等于-7V的电压为停止电压，保持扫描点间隔为0.5-1.5之间，步进电压大小为0.005-0.05之间，对忆阻器单元进行扫描。
通过调节操作电压、步进电压和扫描点间隔，精确控制了单次输运氧离子流量的大小，构建了大电压写入，小电压抑制的离子输运机制，实现了单极性调控。
采用脉冲扫描的方法对忆阻器单元进行正向脉冲调控与负向脉冲调控，具体为：
采用脉冲扫描的方法对所述忆阻器单元进行正向脉冲调控时，脉冲宽度为20ms～100ms，脉冲调节间隔为20ms～100ms，步进电压为0.005-0.05；
采用脉冲扫描的方法对所述忆阻器单元进行负向脉冲调控时，脉冲宽度为20ms～100ms，脉冲调节间隔为20ms～100ms，步进电压为0.005-0.05。
通过调节脉冲宽度与脉冲调节步长，更好的匹配氧化物中氧离子的含量，而氧氧离子的数量决定了相邻氧空位之间的距离，从而精细调控电导输运所需的能量，从而实现单极性调控。
本发明的进一步改进在于：对于所述有机忆阻器，记所述调制电压电流为Vt，
当Vt≥8V时，该有机忆阻器表现为电流水平随着扫描次数的增加而逐圈增加，表现为正向写入存储特性；在脉冲刺激后，后一个脉冲刺激后的电流水平较前一个高，可以模拟生物突触中的兴奋特性；
当Vt≤7V时，该有机忆阻器表现为电流水平随着扫描次数的增加而逐圈减小，表现为正向擦除特性；在脉冲刺激后，后一个脉冲刺激后的电流水平较前一个低，可以模拟生物突触中的抑制特性；
当Vt≤-8V时，该有机忆阻器表现为电流水平随着扫描次数的增加而逐圈增加，表现为负向写入特性；在脉冲刺激后，后一个脉冲刺激后的电流水平较前一个高，可以模拟生物突触中的兴奋特性；
当Vt≥-7V时，该有机忆阻器表现为电流水平随着扫描次数的增加而逐圈减小，表现为负向擦除特性；在脉冲刺激后，后一个脉冲刺激后的电流水平较前一个高，可以模拟生物突触中的抑制特性。
本发明的有益效果是：
1.本发明采用限制操作电压的方式，实现了双向对称单极性调制，在应用能力上得到提高。
2.本发明采用改变刺激脉冲的方式，调节脉冲的宽度与间隔时长，实现了双向对称单极性脉冲调制。
3.本发明采用调控离子输运的方式调控忆阻器内部载流子运动，通过电压大小调节或者脉冲宽度调节，更易于调控。
4.由于使用离子输运为主导的共轭聚合物材料，可以通过调制工作电压或者脉冲刺激的方式在正负向进行不同功能的切换，比单向的双极性更具应用前景。
5.通过对器件结构的改进，非采取传统的忆阻器三明治结构，保证了器件的一致性和可重构性。
6.本发明提供的忆阻器，通过原子层沉积工艺，改善了有机忆阻器器件的稳定性，并且有效地降低了工作电流电流，为低功耗应用场景和神经形态计算提供了可能。
基于本发明得到的有机忆阻器，通过改变器件的操作电压或者脉冲，从而改变内部载流子输运，实现器件中氧离子诱导的正向与负向单极性调控特性，在神经形态计算与生物突触模拟方面有巨大价值。
附图说明
图1是本发明有机忆阻器器件结构示意图。
图2是本发明有机忆阻器施加正向3V电压的连续电流-电压曲线图。
图3是本发明有机忆阻器施加正向10V电压的连续电流-电压曲线图。
图4是本发明有机忆阻器施加负向-3V电压的连续电流-电压曲线图。
图5是本发明所述有机忆阻器施加负向-10V电压的连续电流-电压曲线图。
图6是本发明有机忆阻器施加正向8V脉冲刺激的双脉冲易化特性图，
图7是本发明有机忆阻器施加正向7V脉冲刺激的双脉冲抑制特性图，
图8是本发明所述有机忆阻器施加负向-9V脉冲刺激的双脉冲易化特性图。
图9是本发明所述有机忆阻器施加负向-7V脉冲刺激的双脉冲抑制特性图。
具体实施方式
以下将以图式揭露本发明的实施方式，为明确说明起见，许多实务上的细节将在以下叙述中一并说明。然而，应了解到，这些实务上的细节不应用以限制本发明。也就是说，在本发明的部分实施方式中，这些实务上的细节是非必要的。
如图1所示，本发明提供了一种双向单极性电压调控有机忆阻器，该有机忆阻器包括四层结构，由下至上依次为底电极层、共轭聚合物有机功能层、无机阻变层和顶电极，其中，所述共轭聚合物有机功能层为经过低温退火的PEDOT:PSS有机功能层，PEDOT与PSS的重量比为1:2.5，所述顶电极为贵金属，所述底电极为氧化铟锡ITO。所述无机阻变层材料为非化学计量比氧化铝AlOx、氧化铪HfOx、氧化钛TiOx，其中x大于0，无机阻变层的厚度为50-200nm。
本发明双向单极性电压调控有机忆阻器制备方法中，利用层层堆垛的方式，设计并制备了具体有机忆阻器器件，所述制备步骤包括：在所述氧化铟锡底电极上制备有机功能层，然后再所述有机功能层上制备无机阻变层金属氧化物，最后在无机阻变层上制备金属顶电极。图1为制备双向单极性电压调控的有机忆阻器器件结构图，具体的以无机阻变层为氧化铝为例，上述双向单极性电压调控的有机忆阻器的制备方法具体包括如下步骤：
一、基片的预处理
(1)首先对氧化铟锡底电极进行清洗操作，分别用丙酮、乙醇、去离子水清洗基片，即在100kHZ，功率50-90％，温度0-20℃的超声清洗机中振荡5-15分钟；
(2)清洗结束后，用氮气枪吹氧化铟锡基片，直至表面水分吹干；
(3)将用氮气枪吹干的基片放入电热鼓风干燥箱中以温度90-120℃，时间20-40分钟干燥；
(4)将干燥后的基片放入紫外臭氧清洗机中清洗5-15分钟；
二、溶液旋涂法制备有机功能层薄膜
(1)对有机共轭聚合物PEDOT:PSS溶液进行预处理，先在磁力搅拌平台不断搅拌30-60分钟；使用过滤孔径为0.45μm的聚四氟乙烯过滤头进行过滤，目的是过滤除去PEDOT:PSS溶液中的杂质；
(2)利用溶液旋涂法制备PEDOT:PSS有机功能层，以转速1000-6000转/分钟旋涂20-60秒；
(3)旋涂完成后，利用真空电热鼓风干燥箱在温度80-120℃退火20-40分钟，制备PEDOT:PSS有机功能层薄膜。
三、原子层沉积系统制备无机阻变层薄膜
(1)通过热原子层沉积薄膜制备系统得到非化学计量比氧化物薄膜作为无机阻变层，先对原子层沉积薄膜进行除气操作，然后将镀膜腔室升温至20-100℃，将步骤三形成的薄膜放入镀膜腔室中。
(2)薄膜放入镀膜腔室后，将腔室升温至150-200℃，等待30-60分钟至温度跳变稳定；
(3)将所述热原子沉积设备中三甲基铝前驱体源通过三甲基铝前驱体ALD阀进气10-20ms沉积至基片表面上，得到三甲基铝前驱体。
(4)使用惰性气体氮气对三甲基铝前驱体进行进气时间为15-20s的清洗。
(5)将所述热原子沉积设备中的去离子水前驱体源瓶中的去离子水前驱体通过去离子水前驱体ALD阀进气15ms引入所述三甲基铝前驱体上，得到厚度为0.010-0.015nm的非化学计量比氧化铝薄膜；
(6)使用惰性气体氮气对去离子水前驱体进行进气时间为15-20s清洗。
(7)重复上述步骤70-90次，得到厚度约为5-20nm的非化学计量比薄膜；
(8)在保持腔室150℃情况下，高温退火30-60分钟。
(9)退火完成后，将所述镀膜腔室温度降至20-100℃，待温度稳定；
(10)取出薄膜，关闭原子层沉积系统。
四、真空蒸发镀膜技术制备顶电极
(1)将步骤四所形成的薄膜放入真空蒸发镀膜设备，加入金属源；
(2)将所述真空蒸镀设备真空度控制在5×10-4pa，蒸镀速率在
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通过蒸发金属并借助条状图形掩膜版，得到厚度约为90-150nm的铝电极；
(2)在保持原有真空压力的前提下完成顶电极薄膜退火处理，退火时间为20-50分钟；
(3)从真空蒸发镀膜设备取出基片，即获得本发明所述的有机忆阻器。
忆阻器通常用来模拟突触功能，即上下电极分别充当前后突触，器件的工作电流则充当突触权重，用来信号传输。也就是说，忆阻器可以模拟生物突触的兴奋、抑制过程。而双向单极性表明既可以在正向实现单极性电压调控突触权重，又可以在负向实现相同性能。
图2为单极性电压调控图，一种双向单极性电压调控的有机忆阻器在连续10次3V正向电压扫描下的电流-电压特性图，可以发现随着扫描次数的增加，器件的电流水平逐渐减小，表现出多级开关特性。经过10次3V正向电压扫描后电流水平在5-20μA，并且电流-电压曲线稳定，说明该器件具有低功耗的特性。
图3为单极性电压调控图，一种双向单极性电压调控的有机忆阻器在连续10次10V正向电压扫描下的电流-电压特性图，可以看出该器件没有突变电流水平的增加，随着扫描次数的增加，器件的电流水平逐渐增加，表现出多级开关特性。经过10次10V正向电压扫描后电流水平在50-300μA，并且电流-电压曲线稳定，说明该器件具有低功耗的特性。
图4为单极性电压调控图，所述一种双向单极性电压调控的有机忆阻器在连续10次-3V正向向电压扫描下的电流-电压特性图，随着扫描次数增加，器件的电流水平逐渐减小，表现出多级开关特性。10次连续扫描后其响应电流水平在0.6-2μA左右，电流-电压曲线保持稳定，具有低功耗的特性。
图5为单极性电压调控图，一种双向单极性电压调控的有机忆阻器在连续10次-10V正向电压扫描下的电流-电压特性图，随着扫描次数的增加，器件的电流水平逐渐增加，表现出多级开关特性。经过10次10V正向电压扫描后电流水平在2-15μA，并且电流-电压曲线稳定，没有突变式电流增加或减小，符合模拟忆阻器的特点。
图6为单极性脉冲调控图，一种双向单极性脉冲调控的有机忆阻器在连续2次8V正向脉冲刺激下的双脉冲易化特性图，随着刺激次数的增加，器件的电流水平增加，可以模拟生物突触兴奋特性。
图7为单极性脉冲调控图，一种双向单极性脉冲调控的有机忆阻器在连续2次7V正向脉冲刺激下的双脉冲抑制特性图，随着刺激次数的增加，器件的电流水平减小，可以模拟生物突触抑制特性。
图8为单极性脉冲调控图，一种双向单极性脉冲调控的有机忆阻器在连续2次-9V正向脉冲刺激下的双脉冲易化特性图，随着刺激次数的增加，器件的电流水平增加，可以模拟生物突触兴奋特性。
图9为单极性脉冲调控图，一种双向单极性脉冲调控的有机忆阻器在连续2次-7V正向脉冲刺激下的双脉冲抑制特性图，随着刺激次数的增加，器件的电流水平减小，可以模拟生物突触抑制特性。
由此可以得出，该器件在正负向电压±3V扫描下，电流水平减小，表现出擦除特性；在正负向电压±10V扫描下，电流水平增大，表现出写入特性。从而实现双向单极性电压调控；该器件在双向大电压下电流逐渐增加，模拟生物突触兴奋特性，在双向小电压下电流逐渐减小，模拟生物突触抑制特性。
综上所述，该器件可以实现双向单极性调控。
本发明的双向单极性调控方法以双向单极性电压调控有机忆阻器为对象，通过电压调控或者脉冲扫描诱导氧离子传输构建离子传导机制，实现双向单极性电压调控。
采用电压调控为采用I/V电压扫描的方法对所述忆阻器单元进行正向电压调控与负向电压调控。
以下是对实施例1所制备的有机忆阻器采用I/V电压扫描的方法进行正向电压调控与负向电压调控的方法，具体包括如下步骤：
(1)选择一个忆阻器单元，将两探针分别扎在顶电极和底电极电极区域，顶电极所接探针接地，底电极所接探针加正电压，其中正向电压扫描范围为2～10V，限制电流Icc＝1μA-10mA。
(2)对该忆阻器单元进行10次正向I/V扫描，扫描范围为0V-3V，步进电压为0.01V，正向扫描限制电流Icc＝100μA。
(3)对该忆阻器单元进行10次正向I/V扫描，扫描范围为0V-10V，步进为0.01V，正向扫描限制电流Icc＝10mA。
(4)选择上述相同忆阻器单元，将两探针分别扎在顶电极和底电极电极区域，顶电极所接探针接地，底电极所接探针加正电压，其中负向电压扫描范围为-2～-10V，限制电流Icc＝1μA-10mA。
(5)对该忆阻器单元进行10次正向I-V扫描，扫描范围为0V-(-3)V，步进为0.01V，正向扫描限制电流Icc＝100μA。
(6)对该忆阻器单元进行10次正向I-V扫描，扫描范围为0V-(-10)V，步进为0.01V，正向扫描限制电流Icc＝10mA。
以下是对实施例1所制备的有机忆阻器采用脉冲扫描的方法进行正向电压调控与负向电压调控的方法，具体包括如下步骤：
(1)选择一个忆阻器单元，将两探针分别扎在顶电极和底电极区域，顶电极所接探针接地，底电极所接探针加正电压。
(2)调节脉冲宽度为100ms，脉冲步进为0.005-0.05，脉冲调节间隔为20ms～100ms，对该忆阻器单元进行扫描。脉冲起始大小为0.5-3V，脉冲终止大小为2-7V，限制电流为1mA。表现出第二个脉冲刺激后，比第一个脉冲刺激后更低的电流水平，模拟生物突触抑制特性。
(3)调节脉冲宽度为100ms，脉冲步进为0.005-0.05，脉冲调节间隔为20ms～100ms，对该忆阻器单元进行扫描。脉冲起始大小为0.5-3V，脉冲终止大小为8-10V，限制电流为1mA。表现出第二个脉冲刺激后，比第一个脉冲刺激后更高的电流水平，模拟生物突触兴奋特性。
(4)调节脉冲宽度为100ms，脉冲步进为0.005-0.05，脉冲调节间隔为20ms～100ms，对该忆阻器单元进行扫描。脉冲起始大小为0.5-3V，脉冲终止大小为(-2)-(-7)V，限制电流为1mA。表现出第二个脉冲刺激后，比第一个脉冲刺激后更低的电流水平，模拟生物突触抑制特性。
(5)调节脉冲宽度为100ms，脉冲步进为0.005-0.05，脉冲调节间隔为20ms～100ms，对该忆阻器单元进行扫描。脉冲起始大小为0.5-3V，脉冲终止大小为(-8)-(-10)V，限制电流为1mA。表现出第二个脉冲刺激后，比第一个脉冲刺激后更高的电流水平，模拟生物突触兴奋特性。
本发明通过对无机阻变层与有机功能层氧离子输运的调控，得到一种双向单极性电压调控的忆阻器，该忆阻器基于氧离子的调制，可以通过简单的电压调控或者脉冲扫描方法精确调控功能层氧离子传输，从而构建离子传导机制，实现双向单极性调控。通过提取出忆阻器的电导态，实现单极性多值存储；并可应用忆阻器模拟神经元突触的功能。
以上所述仅为本发明的实施方式而已，并不用于限制本发明。对于本领域技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原理的内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包括在本发明的权利要求范围之内。

Claims (9)

1.一种基于有机忆阻器的双向单极性调控方法，其特征在于：该调控方法以双向单极性电压调控有机忆阻器为对象，通过电压调控或者脉冲扫描诱导氧离子传输构建离子传导机制，实现双向单极性电压调控。
2.根据权利要求1所述一种基于有机忆阻器的双向单极性调控方法，其特征在于：所述电压调制范围为正电压+2V～+10V，负电压-2V～-10V。
3.根据权利要求2所述一种基于有机忆阻器的双向单极性调控方法，其特征在于：采用电压调控为采用I/V电压扫描的方法对所述忆阻器单元进行正向电压调控与负向电压调控，具体的：
正向单极性写入电压调控的方法为：以正向I/V电压扫描中0V电压为起始电压、大于等于8V的电压为停止电压，保持扫描点间隔为0.5-1.5之间，步进电压大小为0.005-0.05之间，对忆阻器单元进行扫描；
正向单极性擦除电压调控的方法为：以正向I/V电压扫描中0V电压为起始电压、小于等于7V的电压为停止电压，保持扫描点间隔为0.5-1.5之间，步进电压大小为0.005-0.05之间，对忆阻器单元进行扫描；
负向单极性写入电压调控的方法为：以负向I/V电压扫描中0V电压为起始电压、小于等于-8V的电压为停止电压，保持扫描点间隔为0.05-1.5之间，步进电压大小为0.005-0.05之间，对忆阻器单元进行扫描；
负向单极性擦除电压调控的方法为：以负向I/V电压扫描中0V电压为起始电压、大于等于-7V的电压为停止电压，保持扫描点间隔为0.5-1.5之间，步进电压大小为0.005-0.05之间，对忆阻器单元进行扫描。
4.根据权利要求3所述一种基于有机忆阻器的双向单极性调控方法，其特征在于：对于所述有机忆阻器，记所述调制电压电流为Vt，
当Vt≥8V时，该有机忆阻器表现为电流水平随着扫描次数的增加而逐圈增加，表现为正向写入存储特性；在脉冲刺激后，后一个脉冲刺激后的电流水平较前一个高，可以模拟生物突触中的兴奋特性；
当Vt≤7V时，该有机忆阻器表现为电流水平随着扫描次数的增加而逐圈减小，表现为正向擦除特性；在脉冲刺激后，后一个脉冲刺激后的电流水平较前一个低，可以模拟生物突触中的抑制特性；
当Vt≤-8V时，该有机忆阻器表现为电流水平随着扫描次数的增加而逐圈增加，表现为负向写入特性；在脉冲刺激后，后一个脉冲刺激后的电流水平较前一个高，可以模拟生物突触中的兴奋特性；
当Vt≥-7V时，该有机忆阻器表现为电流水平随着扫描次数的增加而逐圈减小，表现为负向擦除特性；在脉冲刺激后，后一个脉冲刺激后的电流水平较前一个高，可以模拟生物突触中的抑制特性。
5.根据权利要求1所述一种基于有机忆阻器的双向单极性调控方法，其特征在于：采用脉冲扫描的方法对忆阻器单元进行正向脉冲调控与负向脉冲调控，具体为：
采用脉冲扫描的方法对所述忆阻器单元进行正向脉冲调控时，脉冲宽度为20ms～100ms，脉冲调节间隔为20ms～100ms，步进电压为0.005-0.05；
采用脉冲扫描的方法对所述忆阻器单元进行负向脉冲调控时，脉冲宽度为20ms～100ms，脉冲调节间隔为20ms～100ms，步进电压为0.005-0.05。
6.根据权利要求1-5任一项所述一种基于有机忆阻器的双向单极性调控方法，其特征在于：所述双向单极性电压调控有机忆阻器包括四层结构，由下至上依次为底电极层、共轭聚合物有机功能层、无机阻变层和顶电极，所述共轭聚合物有机功能层为经过低温退火的PEDOT:PSS有机功能层，所述无机阻变层为氧化物薄膜，所述顶电极为贵金属，所述底电极为氧化铟锡ITO。
7.根据权利要求6所述一种基于有机忆阻器的双向单极性调控方法，其特征在于：所述无机阻变层材料为非化学计量比氧化铝AlOx、氧化铪HfOx、氧化钛TiOx，其中x大于0。
8.根据权利要求7所述一种基于有机忆阻器的双向单极性调控方法，其特征在于：所述无机阻变层的厚度为50-200nm。
9.根据权利要求6所述一种基于有机忆阻器的双向单极性调控方法，其特征在于：所述共轭聚合物有机功能层内PEDOT与PSS的重量比为1:2.5。
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