CN117580368B

CN117580368B - 一种电解质栅晶体管人工突触及其制备方法和应用

Info

Publication number: CN117580368B
Application number: CN202410061748.6A
Authority: CN
Inventors: 陈晨; 殷小东; 程海峰
Original assignee: National University of Defense Technology
Current assignee: National University of Defense Technology
Priority date: 2024-01-16
Filing date: 2024-01-16
Publication date: 2024-04-19
Anticipated expiration: 2044-01-16
Also published as: CN117580368A

Abstract

本发明提供了一种电解质栅晶体管人工突触及其制备方法和应用，电解质栅晶体管人工突触，包括绝缘基底、源漏电极、侧栅电极和固态电解质薄膜；源漏电极和侧栅电极分别设置绝缘基底上表面不同位置；源漏电极具有沟道，聚合物半导体薄膜设置在沟道范围内的沟道上表面或者沟道下表面；侧栅电极直接与绝缘基底连接；固态电解质薄膜设置在源漏电极的沟道上表面且延伸至侧栅电极上表面；聚合物半导体薄膜的材料为聚(2,5‑双噻吩并[3,2‑B]噻吩)基聚合物，聚(2,5‑双噻吩并[3,2‑B]噻吩)基聚合物具有如式(a)所示的结构；(a)其中R₁和R₂各自独立为H、羟基、羧基、烃基、含有异原子烃基中的一种，n表示所示结构单元的重复个数，聚合物重均分子量大于50000。

Description

一种电解质栅晶体管人工突触及其制备方法和应用

技术领域

本发明总体地涉及人工突触技术领域，具体地涉及一种电解质栅晶体管人工突触及其制备方法和应用。

背景技术

随着人工智能时代的来临，对于大数据的处理要求也越来越高，基于传统冯诺依曼架构的计算机由于存算分离大大限制了其计算速度，并且造成巨大的能源消耗，占用面积大，实际应用成本高。然而人脑作为存算一体的超级计算机，并且功耗低只有约20瓦，且体积小约，因此，类脑计算逐渐吸引了广大研究者的兴趣。

人脑的学习和记忆是通过生物突触之间的连接强度的动态变化发生的，近年来，大量的电子器件被构筑出来模拟突触可塑性以期其在类脑神经形态工程中的突破和应用，其中晶体管这类三端器件电导状态的调节和读取一般分别通过栅电极和漏极完成，能够同时执行信号传输和自学习的特点，还具有稳定性好、测试参数相对可控、运行机制清晰、可由多种材料构成等优点。

目前研究广泛的突触晶体管包括电解质栅晶体管、铁电晶体管和浮栅晶体管。其中电解质栅晶体管在栅极电场的作用下, 电解质中的阴阳离子发生定向移动, 并且分别在电解质和栅极、电解质和沟道的界面处积累，当施加到栅极的电压达到一定程度时，电解质中的离子可能穿过电解质和沟道的界面，对沟道进行电化学掺杂或者与沟道发生电化学反应, 从而实现对沟道电导的非易失性调控。电解质栅晶体管在电场下的离子迁移和掺杂，类似于生物体突触中神经递质的释放，因此这种突触晶体管也是目前研究的主流方向之一。

然而目前基于有机半导体沟道材料的电解质栅晶体管由于其多层结构制备繁琐，空气稳定性差，开态电流小导致信噪比小，且延迟时间短双脉冲易化指数低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电解质栅晶体管人工突触及其制备方法和应用。

本发明的技术方案是，首先提供了一种电解质栅晶体管人工突触，包括具有沟道的源漏电极；其中，沟道区域位置设置有聚合物半导体薄膜，聚合物半导体薄膜的材料为聚(2,5-双噻吩并[3,2-B]噻吩)基聚合物，聚(2,5-双噻吩并[3,2-B]噻吩)基聚合物具有如式(a)所示的结构；

（a）

其中R₁和R₂各自独立为H、羟基、羧基、烃基、含有异原子烃基中的一种，n表示所示单元的重复个数。

进一步的，上述烃基和含有异原子烃基中的烃基均包括：链烷基、环烷基、烯基、炔基、芳基中的一种或多种的组合；含有异原子烃基指烃基结构中含有以下基团中的一个或多个：–O–、–S–、–NH–、–CO–、–COO–、–OCO–、–OCO–O–、–SO₂–、–S–CO–、–CO–S–、OH–、COOH–、卤素-。

进一步的，本发明的电解质栅晶体管人工突触还包括绝缘基底、侧栅电极和固态电解质薄膜；源漏电极和侧栅电极分别设置绝缘基底上表面不同位置；聚合物半导体薄膜设置在源漏电极的沟道范围内且覆盖源漏电极的沟道上表面或者仅设置在沟道下表面；侧栅电极直接与绝缘基底连接；固态电解质薄膜设置在沟道上表面且延伸至侧栅电极上表面。

进一步的，上述固态电解质薄膜包括离子液体和聚合物基质，固态电解质薄膜的厚度100微米到2000微米；离子液体为1-乙基-3-甲基咪唑啉双(三氟甲基磺酰基)亚胺、1-丁基-3-甲基咪唑双(三氟甲基磺酰)酰亚胺、双三氟甲烷磺酰亚胺锂、二乙基甲基-(2-甲氧乙基)铵基双(三氟甲磺酰基)酰亚胺、1-丁基-1-甲基吡咯烷双(三氟甲磺酰)亚胺中的一种或几种；聚合物基质为聚（偏二氟乙烯-co-六氟丙烯）、聚（苯乙烯-b-甲基丙烯酸甲酯-b-苯乙烯）、聚氧化乙烯、聚丙烯腈中的一种或几种；源漏电极和侧栅电极的材质为金、银、铝、铬中的一种或多种。

本发明还提供了上述电解质栅晶体管人工突触的制备方法，可以采用下述方法中的一种：

方法一、包括以下步骤：

S1、提供洁净的绝缘基底；

S2、在绝缘基底的上表面一侧蒸镀沉积侧栅电极，另一侧蒸镀沉积具有沟道的源漏电极；

S3、在源漏电极的沟道区域内旋涂聚合物半导体的溶液以制备聚合物半导体薄膜；

S4、将固态电解质薄膜转移到漏源电极的沟道上表面区域且和侧栅电极连接，得到离子栅晶体管人工突触；

方法二、包括以下步骤：

a）提供洁净的绝缘基底；

b）在绝缘基底上预定的源漏电极设置区域上表面旋涂聚合物半导体的溶液以制备聚合物半导体薄膜；

c）在绝缘基底上预定的侧栅电极区域蒸镀沉积侧栅电极，在聚合物半导体薄膜上表面蒸镀沉积具有沟道的源漏电极，沟道区域表面的聚合物半导体薄膜裸露；

d）将固态电解质薄膜转移到沟道区域上表面且和侧栅电极连接，得到离子栅晶体管人工突触。

进一步的，上述步骤S1或步骤a）中的绝缘基底为玻璃基底、二氧化硅基底、聚对苯二甲酸乙二醇酯基底、聚酰亚胺基底中的一种；得到洁净的绝缘基底的方法为：用去离子水、丙酮、异丙醇和乙醇中的一种或多种的混合，对绝缘基底进行超声清洗，然后氮气吹扫后，烘干，用紫外臭氧处理烘干后的绝缘基底，得到洁净的绝缘基底。

进一步的，上述步骤S3或步骤b）中的聚合物半导体的溶液使用的溶剂为甲苯、氯苯、邻二氯苯、对二氯苯和氯仿中的一种或者多种；聚合物半导体薄膜的制备步骤包括：将聚合物半导体薄膜的材料与溶剂混合，在70-100℃下加热1-4 h得到混合溶液；将混合溶液旋涂于预定位置，转速为1000-5000 rqm，旋涂时间30-70 s，得到聚合物半导体薄膜；聚合物半导体溶液的浓度为。

进一步的，上述步骤S3和步骤d）中的固态电解质薄膜的制备原料包括离子液体、聚合物基质和溶剂，溶剂为丙酮、N,N-二甲基甲酰胺、乙酸乙酯、碳酸亚乙酯、碳酸丙烯酯中的一种或几种；其中离子液体、溶剂和聚合物基质的质量比为（3-5）：（0.5-2）：（6-10）。

进一步的，上述固态电解质薄膜的制备步骤包括：将离子液体、溶剂和聚合物基质混合，在50-80 ℃下加热1-4 h得到混合溶液；将混合溶液旋涂在玻璃片上，旋涂转速300-800 rqm，旋涂时间30-60 s，得到电解质薄膜；将电解质薄膜在真空烘箱中60-80 ℃下加热12-24 h后，裁剪成能够覆盖住沟道区域和侧栅电极的长条形。

本发明还提供了上述电解质栅晶体管人工突触的应用，作为计算机组件应用于大数据的同步储存和运算中。

相对于现有技术，本发明具有如下有益效果：

（1）相对于使用或高分子聚合物如（聚甲基丙烯酸脂）做栅极电介质，本发明使用具有高电容的固态电解质薄膜，所述突触晶体管的驱动电压低（可使用4V电压编程），该值远远小于三端存储器中使用的编程电压，具有更低的功耗。

（2）由于使用离子可移动的电解质，离子可以迁移到设置在本发明沟道上表面或者下表面的聚合物半导体薄膜中产生体掺杂，且本发明使用PBTTT材料作为聚合物半导体薄膜的主要材质，相对于其他常见聚合物半导体电学性能优异，因此本发明的电解质栅晶体管人工突触具有良好的开/关特性、长的保留时间和高双脉冲易化性能，开态电流信噪比大可达数个微安，且保留时间能达到数十秒的量级；

（3）相比于其他有机电化学突触晶体管只能在惰性条件下保存和工作，本发明提供的所述突触晶体管半导体材料在空气环境中相对稳定，大大拓展了其应用

（4）本发明制备方法中，源漏电极和栅极电极采用一步法蒸镀沉积，器件制备简便，并且避免了常规制备方法中在固态电解质薄膜顶部无法蒸镀金属顶电极的问题。

附图说明

从下面结合附图对本发明实施例的详细描述中，本发明的这些和/或其它方面和优点将变得更加清楚并更容易理解，其中：

图1为本发明实施例1中的电解质栅晶体管人工突触的结构示意图；

图2为本发明实施例2中的电解质栅晶体管人工突触的结构示意图，源漏电极在有机半导体上层；

图3为本发明实施例3所得电解质栅晶体管人工突触的5次循环典型转移曲线；

图4为本发明对比例1中晶体管器件的典型转移曲线；

图5为本发明对比例2中晶体管器件的典型转移曲线；

图6为本发明对比例3所得电解质栅晶体管人工突触的5次循环典型转移曲线；

图7为本发明对比例4所得电解质栅晶体管人工突触的5次循环典型转移曲线；

图8为本发明对比例5所得电解质栅晶体管人工突触的5次循环典型转移曲线；

图9为本发明实施例3所得电解质栅晶体管人工突触的典型兴奋性突触后电位（EPSP）响应；

图10为本发明实施例3所得电解质栅晶体管人工突触的典型双脉冲易化行为。

具体实施方式

为了使本领域技术人员更好地理解本发明，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。

实施例1：

一种基于电解质栅晶体管人工突触，其结构如图1所示，包括绝缘基底、源漏电极、侧栅电极和固态电解质薄膜；源漏电极和侧栅电极分别设置绝缘基底上表面不同位置；源漏电极具有沟道，聚合物半导体薄膜设置在沟道范围内的沟道上表面，即源漏电极直接与绝缘基底直接连接，聚合物有机半导体薄膜覆盖在漏源电极及其沟道上表面区域；侧栅电极直接与绝缘基底连接；固态电解质薄膜设置在聚合物半导体薄膜的表面且延伸至侧栅电极上表面。

实施例2

一种基于电解质栅晶体管人工突触，其结构如图2所示，包括绝缘基底、源漏电极、侧栅电极和固态电解质薄膜；源漏电极和侧栅电极分别设置绝缘基底上表面不同位置；源漏电极具有沟道，聚合物半导体薄膜设置在沟道下表面，即聚合物半导体薄膜直接设置在绝缘基底上的源漏电极区域，然后在聚合物半导体薄膜上设置漏源电极及其沟道区域，再在漏源电极及其沟道区域上表面设置聚合物有机半导体；侧栅电极直接与绝缘基底连接；固态电解质薄膜设置在聚合物半导体薄膜的表面且延伸至侧栅电极上表面。

实施例3

一种基于电解质栅晶体管人工突触，其结构跟实施例1相同，由以下步骤制备得到：

1）基底清洗：用硅刀切得大小为1cm×1cm的片作为基底，并将切好的基底放置清洗架中，后续依次使用超纯水、丙酮与异丙醇超声清洗基底2分钟，以除去基底表面的固体杂质、可溶性污染物与残余有机溶剂，随后用氮气流喷枪吹干基底表面的异丙醇，再将基底放入紫外-臭氧清洗机中清洗15分钟，以进一步去除表面残留残余有机物和可溶性离子，并提高基底表面的润湿性，以上清洗流程可将基片充分洗净，防止基底残留杂质影响后续薄膜生长，最后将干净的基底传入超洁净手套箱中备用；

2）电极制备：在上述洁净的基底上表面通过热蒸镀沉积Cr/Au源漏电极和侧栅电极(厚度为5/50nm)，其中源漏电极之间的沟道间距为100 μm，长度为2000 μm；

3）聚合物半导体溶液配制：在分析天平上称取20mg的聚[2,5-双（3-十四烷基噻吩-2-基）噻吩 \ [3,2- b 噻吩]（PBTTT-C14）粉末放置于试剂瓶中，在瓶中加入1ml邻二氯苯溶剂，随后在瓶中加入磁力搅拌子，并将试剂瓶放在磁力搅拌器上搅拌充分促进PBTTT-C14溶解，温度90℃；

4）聚合物半导体溶液旋涂：将上述带电极的基底吸附于旋涂仪吸盘上，用移液枪吸取40 uL的 PBTTT-C14溶液滴加至基底上源漏电极区域的表面，随后，基底在设定的转速下以500 rpm/s的加速度至转速1500 rpm后持续60s后完成，得到PBTTT-C14聚合物半导体薄膜后，利用棉签将源漏电极沟道区域以外的聚合物半导体擦除；

5）电解质溶液配制：在分析天平上分别称取1 g PVDF-HFP、4 g [EMIM][TFSI]和8g 丙酮放置于试剂瓶中，随后在瓶中加入磁力搅拌子，并将试剂瓶放在磁力搅拌器上搅拌充分促进溶解，温度70℃；

6）电解质薄膜制备：将洁净的绝缘基底吸附于旋涂仪吸盘上，用移液枪吸取的200uL电解质溶液滴加至基底表面，随后，基底在设定的转速下以500 rpm/s的加速度至转速800 rpm后持续30 s后完成，得到电解质湿薄膜；再将电解质湿薄膜放置于真空烘箱70 ℃下真空12 h即得到电解质薄膜；

7）突触器件制备：将上述电解质薄膜裁剪成能够覆盖住源漏电极沟道区域和侧栅电极的长条形，再转移至覆盖聚合物半导体薄膜至侧栅电极上层即得到基于电解质栅晶体管人工突触（所得产品结构如图1所示）。

基于电解质栅晶体管人工突触的测试

利用半导体分析仪对本实施例所得的基于电解质栅晶体管人工突触进行转移曲线和脉冲测试。如图3所示，提供所得电解质栅晶体管人工突触的5次循环典型转移曲线，转移曲线测试表明，开态电流接近0.01 A,关态电流小于,器件开关比为/>。所得电解质栅晶体管人工突触的典型兴奋性突触后电位（EPSP）响应，即单脉冲测试，如图9所示，器件对脉冲有优异的响应性，单个脉冲电流达到mA级别，具有优异的信噪比。所得电解质栅晶体管人工突触的典型双脉冲易化行为如图10所示，通过调制脉冲时间和间隔，双脉冲易化PPF指数能达到3.14，具有良好的双脉冲易化响应性，在神经网络计算、机器学习、语音/图像智能识别等领域具有较好的应用前景。

实施例4：

和实施例1的区别在于先在基底上的设定漏源电极区域旋涂聚合物半导体薄膜后再蒸镀漏源电极，其余均与实施例1相同，得到的产品器件结构跟实施例2相同。

实施例5：

和实施例1的区别在于将离子液体[EMIM][TFSI]替换为[BMIM][TFSI]，其余均与实施例1相同。

实施例6：

和实施例1的区别在于将聚合物半导体PBTTT替换为聚（2-（4,4'-双（2-甲氧基乙氧基）-5'-甲基-[2,2'-联噻吩]-5-基)-5-甲基噻吩并[3,2-b]噻吩)（PgBTTT），其余均与实施例1相同。

对比例1：

和实施例1的区别在于没有最后转移的固态电解质薄膜层的制备，这样，本对比例的晶体管器件使用基底的/>层做电介质层，Si层做栅极，其所得的晶体管器件的典型转移曲线如图4所示，可以看出，栅极电压工作需要60V，源漏电压也需60V，开态电流仅/> 。

对比例2：

和实施例1的区别在于将其中的固态电解质薄膜层替换为聚甲基丙烯酸脂：用移液枪吸取的200 uL聚甲基丙烯酸酯的丙酮溶液直接滴加至聚合物半导体膜表面，随后，基底在设定的转速下以500 rpm/s的加速度至转速800 rpm后持续30 s后完成。其余均与实施例1相同，其所得的晶体管器件的典型转移曲线如图5所示，可以看出，同样的栅极和源漏电压需60V，开态电流仅。

对比例3：

和实施例1的区别在于将聚合物半导体溶液PBTTT替换为聚三己基噻吩（P3HT）溶液：将P3HT的氯苯溶液，浓度5g/L，旋涂2000 rqm时间30s，130℃退火5min，其余均与实施例1相同，所得电解质栅晶体管人工突触的5次循环典型转移曲线如图6所示。

对比例4：

和实施例1的区别在于将聚合物半导体溶液PBTTT替换为PDVT-10溶液：PDVT-10的氯苯溶液，浓度5g/L，旋涂1500 rqm时间60s，130℃退火10min，其余均与实施例1相同，所得电解质栅晶体管人工突触的5次循环典型转移曲线如图7所示。

对比例5：

和实施例1的区别在于将聚合物半导体溶液PBTTT替换为IDTBT：IDTBT的氯苯溶液，浓度5g/L，旋涂2000 rqm时间60s，150℃退火10min，其余均与实施例1相同，所得电解质栅晶体管人工突触的5次循环典型转移曲线如图8所示。

可以看出，对比例中以或者聚甲基丙烯酸酯做栅介质层（如图4，图5所示）栅极电压工作需要60V，源漏电压也需60V。本发明使用电解质做栅介质的晶体管栅极电压工作小于4V，源漏电压只需0.5V，大大降低所需的工作电压。并且，虽然/>和聚甲基丙烯酸酯做栅介质层的关态电流分别为/>和/>，小于本发明中电解质晶体管的关态电流，然而电解质晶体管的开态电流高于/>，要远远大于/>和聚甲基丙烯酸酯做栅介质层的开态电流/>，这就说明电解质晶体管的开关比要远大于/>和聚甲基丙烯酸酯做栅介质层的晶体管。因此低工作电压和大开关比充分证明了其优异的性能。

和同样使用固态电解质薄膜的器件相比：PBTTT聚合物半导体材料的电学性能同样优异。如图6所示，使用P3HT材料最大开态电流为0.006A左右，而PBTTT开态电流最大达到0.011A，相对于P3HT增大了83%。如图7所示，PDVT-10最大开态电流同样小于0.01A且经过5次循环测试器件性能显著下降，开态电流不足，同时该器件开启电压在-3V，而基于PBTTT器件开启电压为0V。如图8所示，IDTBT最大开态电流同样不足/>。综上所述，我们基于PBTTT的器件相对于其他常用材料在开态电流，开启电压以及循环稳定性上均有提升。

以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims

1.一种电解质栅晶体管人工突触的制备方法，其特征在于，

所述电解质栅晶体管人工突触包括具有沟道的源漏电极，所述沟道区域位置设置有聚合物半导体薄膜，所述聚合物半导体薄膜的材料为聚(2,5-双噻吩并[3,2-B]噻吩)基聚合物，聚(2,5-双噻吩并[3,2-B]噻吩)基聚合物具有如式(a)所示的结构；

（a）

其中R₁和R₂各自独立为含有异原子烃基，n表示所示结构单元的重复个数，聚合物重均分子量大于50000；

所述含有异原子烃基中的烃基均包括：链烷基、环烷基、烯基、炔基、芳基中的一种或多种的组合；

所述含有异原子烃基指烃基结构中含有以下基团中的一个或多个：–O–、–S–、–NH–、–CO–、–COO–、–OCO–、–OCO–O–、–SO₂–、–S–CO–、–CO–S–、OH–、COOH–、卤素-；

还包括绝缘基底、侧栅电极和固态电解质薄膜；

所述源漏电极和侧栅电极分别设置绝缘基底上表面不同位置；

所述聚合物半导体薄膜设置在源漏电极沟道范围内且覆盖源漏电极沟道下表面；

所述侧栅电极直接与绝缘基底连接；

所述固态电解质薄膜设置在沟道上表面且延伸至侧栅电极上表面；

所述固态电解质薄膜包括离子液体和聚合物基质，固态电解质薄膜的厚度100微米到2000微米；

所述离子液体为1-乙基-3-甲基咪唑啉双(三氟甲基磺酰基)亚胺、1-丁基-3-甲基咪唑双(三氟甲基磺酰)酰亚胺、双三氟甲烷磺酰亚胺锂、二乙基甲基-(2-甲氧乙基)铵基双(三氟甲磺酰基)酰亚胺、1-丁基-1-甲基吡咯烷双(三氟甲磺酰)亚胺中的一种或几种；

所述聚合物基质为聚（偏二氟乙烯-co-六氟丙烯）、聚（苯乙烯-b-甲基丙烯酸甲酯-b-苯乙烯）、聚氧化乙烯、聚丙烯腈中的一种或几种；

所述源漏电极和侧栅电极的材质为金、银、铝、铬中的一种或多种；

所述制备方法为：

步骤a）：提供洁净的绝缘基底；

步骤b）：在所述绝缘基底上预定的源漏电极设置区域上表面旋涂聚合物半导体的溶液以制备聚合物半导体薄膜；

步骤c）：在所述绝缘基底上预定的侧栅电极区域蒸镀沉积侧栅电极，在聚合物半导体薄膜上表面蒸镀沉积具有沟道的源漏电极；

步骤d）：将固态电解质薄膜转移到所述沟道上表面区域且和侧栅电极连接，得到所述离子栅晶体管人工突触；

所述步骤a）中的绝缘基底为玻璃基底、二氧化硅基底、聚对苯二甲酸乙二醇酯基底、聚酰亚胺基底中的一种；

所述得到洁净的绝缘基底的方法为：用去离子水、丙酮、异丙醇和乙醇中的一种或多种的混合，对绝缘基底进行超声清洗，然后氮气吹扫后，烘干，用紫外臭氧处理烘干后的绝缘基底，得到洁净的绝缘基底；

所述步骤b）中的聚合物半导体的溶液使用的溶剂为甲苯、氯苯、邻二氯苯、对二氯苯和氯仿中的一种或者多种；

所述聚合物半导体薄膜的制备步骤包括：将聚合物半导体薄膜的材料与溶剂混合，在70-100℃下加热1-4 h得到混合溶液；将混合溶液旋涂于预定位置，转速为1000-5000 rqm，旋涂时间30-70 s，得到聚合物半导体薄膜；

所述聚合物半导体溶液的浓度为；

所述步骤d）中的固态电解质薄膜的制备原料包括离子液体、聚合物基质和溶剂，所述溶剂为丙酮、N,N-二甲基甲酰胺、乙酸乙酯、碳酸亚乙酯、碳酸丙烯酯中的一种或几种；

其中离子液体、溶剂和聚合物基质的质量比为（3-5）：（0.5-2）：（6-10）；

所述固态电解质薄膜的制备步骤包括：

将离子液体、溶剂和聚合物基质混合，在50-80 ℃下加热1-4 h得到混合溶液；将混合溶液旋涂在玻璃片上，旋涂转速300-800 rqm，旋涂时间30-60 s，得到电解质薄膜；将电解质薄膜在真空烘箱中60-80 ℃下加热12-24 h后，裁剪成能够覆盖住沟道区域和侧栅电极的长条形。

2.一种如权利要求1所得电解质栅晶体管人工突触的应用，其特征在于，作为计算机组件应用于大数据的同步储存和运算中。