研究目的
实验性地识别并表征半导体过渡金属二硫化物（TMDs）中的S型负微分电阻（NDR），并展示其在信号处理和神经形态电子学中的应用。
研究成果
该研究通过热反馈机制成功确定半导体过渡金属二硫化物（TMDs）可作为S型负微分电阻（NDR）的载体，拓展了此类器件的材料选择范围。其在信号处理（放大、反转、倍频）和神经形态计算（神经元脉冲生成）中的应用展示，为未来电子器件发展展现出良好前景。
研究不足
该研究在模拟中未考虑热阻（Rth）的温度依赖性，导致低温下出现轻微偏差。TMDs的厚度差异会影响负微分电阻（NDR）的起始点，实际应用中需进行优化。实验观测仅限于特定TMD材料和器件结构。
1：实验设计与方法选择：
研究通过制备垂直三明治结构（电极/过渡金属二硫化物/电极）来探究S型负微分电阻现象，并基于热反馈机制的理论模拟解释观测结果。
2：样本选择与数据来源：
采用机械剥离法获取20-40纳米厚的半导体TMD薄膜（MoS2、WS2、WSe2）并转移至电极上，使用金和石墨电极。
3：WSWSe2）并转移至电极上，使用金和石墨电极。 实验设备与材料清单：
3. 实验设备与材料清单：设备包括电子束光刻系统、电子束沉积系统、光学显微镜；材料包含40纳米厚/3微米宽的金电极、300纳米厚二氧化硅衬底、TMD薄膜、石墨电极、电容器、电阻器、二极管（如1N4007）及恒压电源。
4：实验流程与操作步骤：
通过电子束光刻和电子束沉积在二氧化硅衬底上制备金底电极，转移TMD薄膜至电极上方，对准沉积金顶电极，通过电流扫描测量I-V曲线，搭建信号处理与神经元脉冲模拟电路。
5：数据分析方法：
通过I-V曲线识别负微分电阻现象，采用含拟合参数（β、Rth、E、n）的公式(2)进行理论模拟并与实验数据对比，电路分析包含微分电阻计算与频率测定。
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Electron-beam lithography system
Used for patterning and depositing electrodes on substrates.
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E-beam deposition system
Used for depositing thin films of materials like Au.
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Optical microscope
Used for imaging and inspecting device structures.
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Diode
1N4007
Used in circuits for rectification and generating refractory periods in neuron spike simulations.
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Capacitor
Used in circuits for filtering DC signals and in self-oscillating circuits.
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Resistor
Used as load resistors in signal processing circuits and in neuron circuits.
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Constant voltage source
Used to control current in NDR devices and circuits.
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