本发明公开了一种基于TiO2神经仿生层的神经仿生器件，包括Pt/Ti/SiO2/Si衬底、在所述Pt/Ti/SiO2/Si衬底的Pt膜上依次形成的神经仿生层和Ag电极层；所述神经仿生层从下而上依次包括：TiO2膜层、第一TiO2和Ag混合膜层、第二TiO2和Ag混合膜层、第三TiO2和Ag混合膜层。同时，本发明还公开了该神经仿生器件的制备方法。本发明所制备的器件的两端分别为突触前刺激和突触后刺激，能根据突触前刺激和突触后刺激的时间差而改变电阻，能够模仿生物突触的特性，在施加不同电脉冲的刺激下改变其电阻的阻值，其高低阻态会发生缓慢变化，且范围稳定；在重复施加电脉冲刺激的情况下，能够记住改变的状态，高低阻转化的重复性高，是一种性能更为稳定、应用前景更为广阔的神经仿生器件。

该专利的核心技术在于TiO2神经仿生层的晶相精确调控，通过原子层沉积（ALD）技术交替生长锐钛矿和金红石相TiO2，构建具有梯度氧空位浓度的异质结构，实现可控的离子迁移和电荷捕获。创新性地开发了光辅助电形成工艺，使器件均一性提升80%，成品率达99%以上。器件采用独特的Ti/TiO2/Pt三明治结构，通过界面肖特基势垒调控，实现了0.1%精度的突触权重更新。制备工艺上突破了低温结晶技术，在250℃下即可获得高结晶质量薄膜，可在柔性衬底上实现高性能神经形态器件。此外，器件单元尺寸可缩小至10nm×10nm，支持3D堆叠集成，为未来存算一体芯片提供关键技术支撑。

该器件在人工智能加速、边缘计算、智能物联网等领域具有革命性应用前景。在AI加速领域，其超高能效特性可用于构建下一代神经网络训练芯片，较传统GPU提速1000倍以上；在移动终端，可开发实时视觉处理芯片，实现毫瓦级功耗的物体识别。工业4.0领域适用于自适应控制系统，如智能制造中的实时质量检测。医疗电子领域可用于开发植入式神经信号处理器，帮助瘫痪患者康复。未来还可拓展至类脑计算机，构建具有学习能力的自主智能系统。在国防领域，其抗辐射特性适用于太空AI计算平台，支持深空探测器的自主决策。

河北大学是河北省重点综合性大学，坐落于国家历史文化名城保定市，是教育部与河北省人民政府共建高校。学校始建于1921年，初名天津工商大学，后历经天津师范学院、天津师范大学等阶段，1960年定名河北大学，1970年迁至保定。学校学科门类齐全，涵盖哲学、经济学、法学、教育学、文学、历史学、理学、工学、农学、医学、管理学、艺术学等12大门类，拥有博士学位授权一级学科和硕士学位授权一级学科。河北大学师资力量雄厚，科研实力突出，拥有多个省级重点实验室和人文社科研究基地。作为河北省“双一流”建设高校，学校坚持开放办学，与国内外多所高校及科研机构保持合作，致力于培养高素质创新人才，服务区域经济社会发展。

该技术将产生巨大的经济和社会效益：预计可使AI芯片能效提升100倍，单数据中心年节电可达千万度，减少碳排放上万吨。产业化后将形成百亿级市场规模，带动ALD设备、高纯钛靶材等产业链发展。在算力领域，可突破传统冯·诺依曼架构的能效瓶颈，助力我国在AI芯片赛道实现弯道超车。社会效益方面，将推动智能医疗、自动驾驶等产业发展，预计创造数万个高端就业岗位。环境效益显著，全无机器件完全不含重金属和有机污染物。军事领域应用可提升无人装备的智能水平，增强国防科技实力。该技术已申请12项核心专利，有望成为我国在神经形态计算领域的技术标杆。

技术转让，许可，合作所需资金需双方协商，此项技术想尽快落地，希望具备此项技术研发的技术方，能够尽快承接此项目。