神經元生長裝置、神經元訓練裝置及其相關方法

2023-06-17 13:36:36

專利名稱：神經元生長裝置、神經元訓練裝置及其相關方法
技術領域：
本發明關於一種半導體裝置及其相關方法。因此，本發明涉及電子以及材料科學領域。
背景技術：
用於神經元及其他細胞材料的生長表面已被證明是具有爭議性的。以神經元黏合來說，舉例而言，許多基材在使用上有一定困難，而需要複雜的蛋白質塗層塗布於基材上。 此類蛋白質塗層難以塗布且用在慢性神經植入裝置亦可能是不理想的。這些蛋白質材料在某些層次具有毒性，且在某些情況下也許會改變其周圍神經元的正常生長以及功能。此外，許多團體試圖將神經材料與電子裝置相互接合，但鮮少有人成功。能夠提供適當神經元定錨的材料通常不利於電子裝置的整合。同樣地，未使用複雜蛋白質塗層時，能與電子裝置之間良好結合的材料亦可能無法對神經材料提供定錨作用。

發明內容
本發明提供一種用於神經元生長的裝置及其相關方法。在一方面中，舉例而言， 本發明提供一種神經元生長裝置，其包含有一奈米鑽石粒子層，其具有一無遮蔽的神經元生長表面；一經摻雜的鑽石層，其與該奈米鑽石粒子層相接觸並且相對於該神經生長表面； 以及一半導體層，其耦合至該經摻雜的鑽石層並且相對於該奈米鑽石粒子層。在一方面中， 實質上是通過該經摻雜的鑽石層固定奈米鑽石粒子。依據使用者欲獲得的經摻雜的鑽石層的理想性質，可利用許多不同的摻雜物對本發明的該鑽石層進行摻雜。因此，任何可用來與一鑽石材料結合的摻雜物應被考慮視為本發明的範疇。在一方面中，然而，此種材料非限定的例子包括摻雜硼的鑽石、摻雜氮的鑽石等，以及包括其組合物。在一特定方面中，該經摻雜的鑽石層為一摻雜硼的鑽石層。該半導體層的半導體材料依據使用者所欲獲得的該裝置的性質而變化。因此，任何已知的半導體材料皆可考慮視為本發明的範疇。半導體層材料的非限定的例子可包括氮化鎵(GaN)、氮化鋁(A1N)、氮化硼鋁[(B，Al) N]、氮化鎵銦[(Ga，h) N]、氮化鉈(TIN)、氧化鋁等等，以及包括其組合物。在另一方面，該半導體層可包含氮化鎵、氮化鎵銦等等。此外， 該半導體層可包括混合式的晶體半導體材料。在一特定方面，舉例而言，該半導體層可具有一硼-鋁-鎵-銦-鉈的混合晶格[(B,Al,Ga, In,TDmixed crystallattice]。在另一特定方面中，舉例而言，該半導體層可具有硼-鋁-鎵-銦混合晶格。此外，可考慮各種技術以將該半導體層耦合至該鑽石層，且任何此類方法應被考慮視為本發明的範疇。在一方面中，舉例而言，該半導體層可通過一材料耦合至該鑽石層， 該材料選自於由硬焊劑、軟焊劑、有機黏著劑、陶瓷結合劑及其組合物。在另一方面中，該半導體層可形成於該鑽石層上。進一步而言，在一些方面中，可設置一金屬層於該鑽石層及該半導體層之間。本發明另提供一種神經生長基材的製造方法。在一方面中，此類方法可包含有以下步驟於一支撐基材上形成一奈米鑽石粒子層；於該奈米鑽石粒子層上形成一鑽石層並且相對於該支撐基材；以及對該鑽石層進行摻雜。該方法進一步包括將一半導體層耦合至該經摻雜的鑽石層並且相對於該奈米鑽石粒子層，以及自該奈米鑽石粒子層移除該支撐基材以曝露一神經元生長表面。可考慮各種用來形成奈米鑽石粒子層的技術。在一方面中，舉例而言，於該支撐基材上形成該奈米鑽石粒子層的步驟可包括將該支撐基材與一含有懸浮奈米鑽石粒子的溶液相接觸，以及對該溶液進行超音波攪拌以將該奈米鑽石粒子嵌入該支撐基材中。在另一方面中，於該支撐基材上形成該奈米鑽石粒子層的步驟進一步包括於該支撐基材上以氣相沉積法形成該奈米鑽石粒子層。又另一方面中，於該支撐基材上形成該奈米鑽石粒子層的步驟進一步包括於該支撐基材上對多晶鑽石進行燒結而形成一多晶鑽石層。該半導體層可藉由各種技術耦合至該鑽石層。在一方面中，舉例而言，該半導體層可通過硬焊法耦合至該鑽石層。在另一方面中，該半導體層可通過軟焊法耦合至該鑽石層。 在又一方面中，該半導體層可利用一樹脂或一陶瓷結合劑而黏著至該鑽石層。又再一方面中，該半導體層可形成於該鑽石層上。在本發明的又另一方面中，提供一種神經元訓練裝置。此種裝置可包含有一成對的相對電極層，其分隔設置，以在該成對的相對電極層之間產生一神經元生長空間，每一相對電極層具有一朝向該神經元生長空間的電極陣列，以使施加於該電極陣列的電流流經該神經元生長空間。該裝置亦可包含設置於該相對電極層之間的間隔元件，以維持該神經元生長空間。在另一方面中，該裝置可包含一密封元件，該密封元件封閉至少一部分的該神經元生長空間，且可供以維持一液體於該神經元生長空間。在本發明的再一方面中，提供一神經元生長裝置，其可包括一多晶鑽石層，其具有一無遮蔽的神經元生長表面；以及一半導體層，其耦合至該多晶鑽石層且相對於該神經元生長表面。在一方面中，該多晶鑽石層為一經摻雜的多晶鑽石層。由此，本發明的各種特徵已廣泛地概述，以便可更能理解下文所描述的本發明實施方式，且可更了解本發明對此項技術的貢獻。根據以下本發明的實施方式及權利要求，本發明的其他特徵將更加清楚，亦可藉由實施本發明得以了解。



除了耦合之外，該半導體層可直接形成於該鑽石層上。可使用各種已知的氣相沉積法沉積此類層狀結構。在某些情況下，一些手段方法可被用來使沉積依照一等級方式形成。舉例而言，可使用各種方式將鑽石晶格(單晶和多晶)分成碳化矽及氮化鋁。其中一種技術是原子層沉積法(atomic layer deposition, ALD)。不如化學氣相沉積法(例如 用於將氮化鎵生長於碳化矽或藍寶石地金屬有機化學氣相沉積法)在基板上沉積產物之前需要有反應氣體的存在，原子層沉積法為該反應氣體與該基材產生反應並清除未反應的氣體，從而留下一已鍵結的原子層於基板上。使用這種方法藉由層位間逐漸減少的碳含量， 碳化矽可具有和鑽石晶格一樣的等級。這種分級可根據矽與碳的原子比例，或是可基於矽層與碳層間的不同。在任一情況下，原子層沉積法可以控制反應物進入而作為一種混合物， 或作為一種組合物且與其他成分交替組成。因此，在一方面中，鑽石可以先被分級成碳化矽，碳化矽再被分級成氮化鋁，且氮化鋁可分級成氮化鎵。在另一方面中，鑽石可被分級成氮化硼，，接著分級成氮化鋁，再接著分級成氮化鎵，以及接著分級成氮化銦。在所有這些分類情況下，組成物的操作是漸進式的，如此可使晶格連續性地被維持，即晶格的不吻合和扭取的應力將被擴散橫跨許多層間。依據本發明的各方面，可考慮使用各種半導體材料於裝置中。該半導體層可包含任何適用於形成半導體裝置的材料。許多半導體是基於矽、鎵、銦以及鍺。然而，適用於半導體層的材料可包含而不限制於矽、碳化矽、矽化鍺、砷化鎵、氮化鎵、鍺、硫化鋅、磷化鎵、銻化鎵、磷砷化銦鎵、磷化鋁、砷化鋁、砷化鎵鋁、氮化鎵、氮化硼、氮化鋁、砷化銦、磷化銦、銻化銦、氮化銦以及其混合物。在另一特定方面中，舉例而言，該半導體層可包含矽、碳化矽、 砷化鎵、氮化鎵、磷化鎵、氮化鋁、氮化銦、氮化鎵銦、氮化鎵鋁或是其混合物。依據本發明的各方面，可考慮使用各種半導體材料於裝置中。該半導體層可包含任何適用於形成半導體裝置的材料。許多半導體是基於矽、鎵、銦以及鍺。然而，適用於半導體層的材料可包含而不限制於矽、碳化矽、矽化鍺、砷化鎵、氮化鎵、鍺、硫化鋅、磷化鎵、 銻化鎵、磷砷化銦鎵、磷化鋁、砷化鋁、砷化鎵鋁、氮化鎵、氮化硼、氮化鋁、砷化銦、磷化銦、 銻化銦、氮化銦、藍寶石以及其組成。然而，在一方面中，該半導體層可包含矽、碳化矽、砷化鎵、氮化鎵、磷化鎵、氮化鋁、氮化銦、氮化鎵銦、氮化鎵鋁或是這些材料的組成物。在一些額外的方面中，可形成非矽基底的裝置，諸如一些基於砷化鎵、氮化鎵、鍺、 氮化硼、氮化鋁、銦基底材料及其組成物。在另一具體例中，該半導體層可包含有氮化鎵、氮化鎵銦、氮化銦及其組合物。在一特定方面中，該半導體材料為氮化鎵。在另一特定方面中， 該半導體材料為氮化鋁。此外，半導體材料可以為任何已知的結構，例如但不限於，立方閃鋅礦結構 (zincblende或sphalerite)、纖鋅礦結構、菱形結構、石墨結構、渦輪式成層結構、熱解結構、六角形結構、非晶形結構或其組合物。如上所述，可利用任何此領域具通常知識者已知的方法形成該半導體層。各種已知的氣相沉積方法均可用來沉積此種層狀結構，並且可使得此沉積依循一分級的模式。此外，表面加工程序可於沉積過程中依序描述出的任何步驟之間進行，以為後續沉積過程提供一較為平坦的表面。這類加工程序可以各種已知的技術達成。諸化學蝕刻、研磨、擦光、研磨等等。依據製造該神經元生長裝置所使用的方法，該支撐基材可移除以曝露該奈米鑽石粒子層的神經元生長表面。移除該支撐基材的方法可依照基材材料及該奈米鑽石層的物理性質而有所變化。舉例而言，可藉由利用濃氫氧化鈉溶液對一矽支撐基材進行蝕刻以曝露該奈米鑽石層。移除方法還可以包括研磨、雷射切割、鋸切等等。上述方法的結合在某些情況而言可以是有利的。舉例而言，一個矽基材可以切割或研磨以去除大部分的基材材料，隨後藉由化學蝕刻保存奈米鑽石層的結構。可沉積具有不同能隙的半導體材料以形成一多接面，該多接面可吸收不同波長 (能量)的光。若加入氮化鎵銦一併作用，其組成物可被分級而形成一個超晶格。此種晶格可吸收紅色波長(氮化銦)至紫色波長(氮化鎵)。若加入氮化鉈一併作用，則此種晶格可以檢測紅外光波。另一方面，若加入氮化鋁一併作用，則可偵測到紫外光波。由於硼、鋁、 鎵、銦、鉈均為IIIA族元素，其具有相似的電荷及化學性質。這些元素之間的分歧在於原子大小，且因此這些元素與氮原子的鍵結強度亦有不同，而造成不同能隙的產生。氮化硼的硼原子很小導致有高的能隙，因此可吸收較深的UV光。較大的鉈原子和氮原子的弱鍵結導致較低能隙，且因此此材料對紅外光較為靈敏。由於氮原子晶格本質上與所有這些材料是相同的，這些IIIA族元素的原子可以分級並產生超晶格。這種結構在靈敏度範圍內能夠吸收所有波長的光，隨後自價帶移動電子至導帶。因此，在本發明的一方面中，該半導體層具有光反應性，即以電子轉換成光子或光子轉換成電子。因此，在一方面中，該半導體具有光敏感性，從而可對光線作出反應並產生電流。許多光敏感器元件(例如CCD)為數位裝置且具有畫素，而可針對高電壓或低電壓產生回應或關閉回應。然而，在本發明的一方面中，，可製造一個模擬偵測器。舉例而言， 在一經分級的半導體層(諸如氮化硼鋁鎵銦)，具有不同的能量(即不同頻率或波長)的光子能夠以一能量撞擊半導體中不同層狀結構之間的電子，該能量可影響電子的加速，即電壓。因此，通過半導體接收的視覺激發圖案可以產生一電子圖案，依據偵測器相對於圖像的角度，該電子圖案於不同的位置上具有不同的電壓。這類模擬偵測器本質上為一種功能類似眼睛的視網膜的光接收器。半導體與視網膜或其他神經元的整合通過該神經元生長表面而產生一系統，該系統可生成類似視網膜的光接收器功能，且在某些情況下可與之整合。這類裝置與目前嘗試將具有電極陣列的矽晶片植入眼睛，以便達到視覺接收的作法為相反。此種陣列最多只能提供所接收的視覺畫面中較為奇特的數位影像。然而，一種如以上所述的模擬晶片設計可以允許光線於一邊進行吸收而以不同方向、速度和流量的電子流離去。這種模式可以提供不同的認知圖案和色調。在另一方面中，本發明提供神經元生長以及/或訓練裝置。請參閱圖3所示，此種裝置包括一成對的相對電極層32，該成對的相對電極層32分隔設置以於兩者之間產生一神經元生長空間34。每一相對電極層32具有一電極陣列36，該電極陣列36朝向該神經元生長空間34以使得施加於該電極陣列36的電流流經該神經元生長空間34。可將間隔元件 38設置於該相對電極層32之間以維持該神經元生長空間34。此外，該裝置可以進一步包括一個密封元件(圖中未示)，該密封元件包覆神經元生長空間的至少一部分並且可將液體維持在神經元生長空間之中。生長在神經元生長空間的神經元可以連接電極層的陣列電極之間的神經細胞軸索和樹突，並且能反應來自陣列的刺激。神經元至少部分地基於刺激動作而產生連結效果。 這些收到刺激的神經元連結則維持連結狀態，而那些未收到刺激的神經元連結則退化。因此，在一方面中，該裝置是一個三明治結構，具有二平面電極陣列，各平面電極陣列分別被標示在一直角座標系統(Cartesian coordinate system)之中，該系統類似一前面板顯示器。由電極陣列構成的電刺激圖案可從而控制裝置中的神經元裝置連結，形成關於刺激或是訓練刺激圖案的神經元網路。該神經元訓練裝置可能有各種配置。舉例而言，在一方面中，兩個ITO鍍膜玻璃薄片可以蝕刻形成平行線的導電線路。兩張薄片則是迭在一起並利用玻璃珠作為間隔物，以使得導電線路互相對應。在ITO薄片之間形成一個垂直的電路層(circuit matrix)。接著可讓兩薄片之間的間隙充滿生長混合物以及神經元團簇。一個刺激電流經過電路陣列之間的間隙，可由此導致神經元連接的形成，結果根據該刺激圖案來建立神經元電路。此外，已發展出生長奈米碳管(carbon nanotube, CNT)及控制其的大小和位置的技術，奈米碳管對本發明是有益的。一般而言，奈米碳管可藉由高溫下分解被氫稀釋的甲烷而形成。催化劑(如鎳、鈷或鐵)是用於作為CNT的核心，奈米碳管的直徑大小是由催化劑的尺寸控制。因此，在一方面中，金屬導電線(如金)可形成於一成對的矽基材上。每條導線可通過一種含有三氯化鐵的液體而植入(例如噴墨)。基材經氫電漿處理等形成鐵質液滴，且在高溫下所導入的甲烷可在鐵質液滴催化劑上生長奈米碳管。因此，奈米碳管沿著導電線跨越矽基材而成形。奈米碳管提供了一個良好的信噪比，神經元可以根據一刺激圖案而生長在基材之間。此外，奈米碳管可根據於分子的扭轉對掌性而成為導電體或是半導體。其相較銀具有較低的電阻。在另一方面中，複數個神經元裝置可以堆迭在一起，以形成三維的結構配置。因此，在某些方面中，可形成一個跨越複數神經元裝置的類神經元網絡，亦可在每個裝置內形成跨神經元空間的神經元網路。由於電腦設備不斷縮其電子電路尺時而使其發展時產生了以下的問題。進一步縮小的電路將需要大大的修改材料設計。舉例而言，屏蔽蓋閘極(shielding gate)的介電常數需要提高，但用於絕緣銅導線的介電常數必須下降。此對設計和加工均構成挑戰。此外， 銅導線尺寸變小，使對晶界通以數分鐘電流時，能造成晶界的巨大變異。因此，32奈米或是更小的電路間不僅成本高昂，而且可能面臨性能極限。此外，IC設計變得越來越複雜，散熱問題降低了 IC的運作時脈(clock speed)。許多製造商都藉由將運算功能從單一擴散到多核心晶片的方式而延遲摩爾定律的進程，也因此，其電路圖路徑(circuitry footprint)減少了峰值效能。這種設計的複雜性和製造難度可藉由神經元取代電晶體團簇而獲得解決。在此例子中，不需平版印刷、沉積、化學機械研磨及其它費力的程序。神經元網絡可以根據所需的功能而使用刺激圖案(stimulation patterns)。因此，一個神經元網絡可以建立提供各種演算法的功能，從而能夠執行計算而無相關的熱管理、製造等問題。範例下列範例顯示製造一本發明半導體裝置的各種技術。然而，應注意的是，下列範例僅是示範或顯示本發明的原理。在不違反本發明範疇與精神下，本發明所屬技術領域具有通常知識者可構想出各種修改與不同的組合、方法以及系統。所附上的申請專利範圍是欲涵蓋這些修改與布局。因此，雖然上述內容已詳細敘述本發明，下列範例以本發明複數實施例來提供進一步的詳細說明。範例 1
以奈米鑽石播種於一位於超音波水槽之中的矽晶圓，令播有奈米鑽石的晶圓以 CVD微波電漿反應生長並以甲烷/三甲基硼酸鹽(methane/trimethyl borate)以及充分的氫進行淨化。結果，在奈米鑽石種子上生長出一層厚度約10微米的硼摻雜鑽石(boron doped diamond, BDD)。硼摻雜鑽石可為導電性材料，但同時具有半導體能隙。硼摻雜鑽石隨後藉由原子層沈積而分級為氮化硼/氮化鋁/氮化鎵/氮化銦(BN/AlN/GaNAnN)。此分級的材料可吸收橫跨所有可見光和一些UV光的光譜。矽晶圓以濃氫氧化鉀溶液進行蝕刻而脫離，以便暴露出該硼摻雜鑽石與其表面上突出的高密度晶核(其密度約為1兆/每平方釐米)。範例2此實驗方法不使用氮化物半導體，硼摻雜鑽石表面上被逆轉化以在該表面上形成石墨烯薄膜。一(100)表面可形成垂直於該表面的石墨烯薄膜，由於垂直配置的石墨烯薄膜具有最小電阻，因此其可作為一發射天線。由於石墨烯薄膜具有高硬度，因此其可傳遞兆赫信號。另一方面，可藉由將以皺起六方型態排列的碳原子整理變直，而於一(111)表面形成平行該表面的石墨烯薄膜，此平行配置可作為一訊號接收器。石墨烯薄膜於鑽石表面也可作為壓電層以將傳播訊號轉換為聲子(晶格振動)，反之亦可將聲子轉換為傳播訊號。範例3將一小的單晶鑽石原石(雙三角形，通常為平面)於氧電漿中進行蝕刻，以形成一具有奈米尺寸突出物的霜狀表面。藉由使用以氫氣稀釋過的氯化硼與甲烷，通過化學氣相沉積方法在該原石上相對該霜狀表面的另一側沉積一硼摻雜鑽石層。氨氣取代甲烷以生長出一層立方氮化硼(cBN)。立方氮化硼藉由離子植入與退火(annealing)等程序而摻雜碳或矽。結果則在一側形成P-型硼摻雜鑽石以及η-型立方氮化硼結構，該結構具有奈米鑽石突出物，以便能用於固定神經元。範例 4將一矽晶圓浸入於含有懸浮奈米鑽石粒子的乙醇水槽中。此水槽以超音波攪動方式將奈米鑽石粒子以高密度機械性地附著至矽表面上。一具有ρ-η接合的砷化鎵晶圓緊抵靠矽晶圓，於真空下加熱進行晶圓固定而將兩晶圓結合在一起。在晶圓固定步驟之後，藉由氫氧化鉀水溶液對矽晶圓進行蝕刻以使矽晶圓脫離。砷化鎵晶圓具有密集的奈米鑽石突起物(例如，其密度為10億/每平方釐米)。神經元可則生長於該奈米鑽石表面。應了解的是，上述內容僅供說明本發明原理的應用。在不違背本發明範疇及精神的前提下，本發明所屬技術領域具有通常知識者可做出多種修改及不同的配置，且依附在後的申請專利範圍則意圖涵蓋這些修改與不同的配置。因此，當本發明中目前被視為是最實用且較佳的實施例的細節已被揭露如上時，對於本發明所屬技術領域具有通常知識者而言，可依據本文中所提出的概念與原則來作出而不受限於多種包含了尺寸、材料、外形、形態、功能、操作方法、組裝及使用上的改變。
權利要求
1.一種神經元生長裝置，其特徵在於，包括一奈米鑽石粒子層，具有一無遮蔽的神經元生長表面；一經摻雜的鑽石層，與該奈米鑽石粒子層相接觸並且相對於該神經元生長表面； 一半導體層，耦合至該經摻雜的鑽石層並且相對於該奈米鑽石粒子層。
2.根據權利要求1所述的神經元生長裝置，其特徵在於，所述奈米鑽石粒子實質上通過該經摻雜的鑽石層而定位。
3.根據權利要求1所述的神經元生長裝置，其特徵在於，所述經摻雜的鑽石層為一材料，其中該材料選自於由摻雜硼的鑽石、摻雜氮的鑽石以及其組合物所構成的群組。
4.根據權利要求1所述的神經元生長裝置，其特徵在於，所述經摻雜的鑽石層為一摻雜硼的鑽石層。
5.根據權利要求1所述的神經元生長裝置，其特徵在於，所述半導體層以一材料耦合至該鑽石層，該材料選自於由硬焊劑、軟焊劑以及其組合物所構成的群組。
6.根據權利要求1所述的神經元生長裝置，其特徵在於，所述該半導體層形成於該鑽石層之上。
7.根據權利要求1所述的神經元生長裝置，其特徵在於，所述半導體層由一材質所構成，其中該材質選自於氮化鎵、氮化鋁、氮化硼鋁、氮化鎵銦、氧化鋁以及其組合物。
8.根據權利要求1所述的神經元生長裝置，其特徵在於，所述半導體層由一材質所構成，該材質選自於由氮化鎵、氮化鎵銦以及其組合物所構成的群組。
9.根據權利要求1所述的神經元生長裝置，其特徵在於，進一步包含一金屬層，該金屬層設置於該鑽石層以及該半導體層之間。
10.一種神經元生長基材的製造方法，其特徵在於，包括 於一支撐基材上形成一奈米鑽石粒子層；於該奈米鑽石粒子層上形成一鑽石層並且相對於該支撐基材； 對該鑽石層進行摻雜；將一半導體層耦合至該經摻雜的鑽石層並且相對於該奈米鑽石粒子層； 自該奈米鑽石粒子層移除該支撐基材，以曝露出一神經元生長表面。
11.根據權利要求10所述的神經元生長基材的製造方法，其特徵在於，於所述支撐基材上形成一奈米鑽石粒子層的步驟進一步包括將該支撐基材與一含有懸浮奈米鑽石粒子的溶液相接觸； 對該溶液進行超音波攪拌，以將該奈米鑽石粒子嵌入該支撐基材上。
12.根據權利要求10所述的神經元生長基材的製造方法，其特徵在於，於所述支撐基材上形成一奈米鑽石粒子層的步驟進一步包括於該支撐基材上以氣相沉積法形成該奈米鑽石粒子層。
13.根據權利要求10所述的神經元生長基材的製造方法，其特徵在於，於所述支撐基材上形成一奈米鑽石粒子層的步驟進一步包括於該支撐基材上燒結多晶鑽石以形成一多晶鑽石層。
14.根據權利要求10所述的神經元生長基材的製造方法，其特徵在於，於所述奈米鑽石粒子層形成一鑽石層的步驟進一步包括於該奈米鑽石粒子層上以氣相沉積法形成該鑽石層。
15.根據權利要求14所述的神經元生長基材的製造方法，其特徵在於，對所述鑽石層進行摻雜的步驟包括於該鑽石層進行氣相沉積過程中，利用一摻雜物對該鑽石層進行摻ο
16.根據權利要求10所述的神經元生長基材的製造方法，其特徵在於，將所述半導體層耦合至該經摻雜的鑽石層包括一方法，該方法選自於由硬焊、軟焊以及其組合所構成的群組。
17.根據權利要求10所述的神經元生長基材的製造方法，其特徵在於，將所述半導體層耦合至該經摻雜的鑽石層包括於該經摻雜的鑽石層上形成該半導體層。
18.根據權利要求10所述的神經元生長基材的製造方法，其特徵在於，進一步包括於該鑽石層耦合至該半導體層之前，於該鑽石層上設置一金屬層。
19.一種神經元訓練裝置，其特徵在於，包括一成對的相對電極層，其分隔設置以於其中產生一神經元生長空間，每一相對電極層具有一朝向該神經元生長空間的電極陣列，以使得施加於該電極陣列的電流流經該神經元生長空間；以及複數個間隔元件，設置於該相對電極層之間以維持該神經元生長空間。
20.一種神經元生長裝置，其特徵在於，包括一多晶鑽石層，具有一無遮蔽的神經元生長表面；以及一半導體層，耦合至該多晶鑽石層並且相對於該神經元生長表面。
全文摘要
本發明提供一種用於神經元生長的裝置、神經元訓練裝置及其相關方法。在一方面中，舉例而言，本發明提供一種神經元生長裝置，其包含有一奈米鑽石粒子層，其具有一無遮蔽的神經元生長表面；一經摻雜的鑽石層，其與該奈米鑽石粒子層相接觸並且相對於該神經生長表面；以及一半導體層，其耦合至該經摻雜的鑽石層並且相對於該奈米鑽石粒子層。在一方面中，實質上通過該鑽石層固定奈米鑽石粒子。
文檔編號C12M3/00GK102267259SQ20111012083
公開日2011年12月7日 申請日期2011年5月11日 優先權日2010年5月11日
發明者宋健民 申請人:宋健民