基于Polyvinyl Pyrrolidone和PbSe超晶格復(fù)合體系的電雙穩(wěn)器件的研究
本文選題:電雙穩(wěn)器件 + PbSe超晶格; 參考:《北京交通大學(xué)》2017年碩士論文
【摘要】:有機(jī)電雙穩(wěn)態(tài)存儲器具備工藝簡單、可折疊及存儲密度大等優(yōu)點。近年來,基于無機(jī)納米材料和聚合物的復(fù)合材料被引入到電雙穩(wěn)器件中,已成為存儲器件科研領(lǐng)域的一大熱點。本工作中,我們制備了PbSe超晶格納米材料和二氧化硅修飾PbSe超晶格納米材料,分別與聚合物Polyvinyl Pyrrolidone(PVP)進(jìn)行復(fù)合,采用旋涂的方法制備成電雙穩(wěn)器件,研究了器件的電學(xué)特性,討論了器件的工作原理。主要內(nèi)容如下:1.通過熱水浴的方法制備了三維自組裝PbSe超晶格,并對其進(jìn)行了透射電子顯微鏡(TEM)、X射線粉末衍射(XRD)表征。利用聚合物PVP和PbSe超晶格制備了結(jié)構(gòu)為ITO/PVP/PbSe superlattices/PVP/Al的電雙穩(wěn)器件。研究了用不同質(zhì)量比的PbSe超晶格和聚合物PVP制作的器件的電流電壓特性,通過與結(jié)構(gòu)為ITO/PVP/Al的電雙穩(wěn)器件進(jìn)行對比,來研究PbSe超晶格對器件電雙穩(wěn)特性的作用,并用載流子輸運模型對實驗結(jié)果進(jìn)行擬合,對器件的電荷傳輸機(jī)制進(jìn)行了研究。結(jié)果表明:當(dāng)PVP和PbSe超晶格質(zhì)量比為1:1時,器件性能最好,電流開關(guān)比可以達(dá)到7×104,ON態(tài)和OFF態(tài)電流可以保持104秒,幾乎不衰減。器件的電雙穩(wěn)特性主要源于PbSe超晶格對電荷進(jìn)行俘獲、存儲和釋放。2.利用微乳液法制備了SiO2修飾表面的PbSe超晶格,并對其進(jìn)行透射電子顯微鏡(TEM)表征。將PVP和SiO2修飾PbSe超晶格共混,通過簡單旋涂的方法制成結(jié)構(gòu)為ITO/PEDOT:P S S/PVP:SiO2修飾PbS e超晶格/Al的器件。研究了用不同質(zhì)量比的Si02修飾PbSe超晶格和聚合物PVP制作的器件的電流電壓特性,通過與結(jié)構(gòu)為ITO/PVP/Al的電雙穩(wěn)器件進(jìn)行對比,來研究SiO2修飾PbSe超晶格對器件電雙穩(wěn)特性的作用,并用載流子輸運模型對實驗結(jié)果進(jìn)行擬合,對器件的電荷傳輸機(jī)制進(jìn)行了研究。結(jié)果表明:當(dāng)SiO2修飾PbSe超晶格和PVP質(zhì)量比為1:3時,器件性能最好,電流開關(guān)比可以達(dá)到104。器件的電雙穩(wěn)特性主要源于修飾PbSe超晶格的SiO2對電荷進(jìn)行俘獲、存儲和釋放。
[Abstract]:The mechatronic bistable memory has the advantages of simple process, foldable and high storage density.In recent years, composite materials based on inorganic nanomaterials and polymers have been introduced into electrical bistable devices, which has become a hot spot in the field of memory devices.In this work, we have prepared PbSe superlattice nanomaterials and silica modified PbSe superlattice nanomaterials, which have been compounded with polymer Polyvinyl Pyrrolido PVP, respectively, and have been fabricated by spin-coating method into electrical bistable devices. The electrical properties of the devices have been studied.The working principle of the device is discussed.The main content is as follows: 1.Three-dimensional self-assembled PbSe superlattices were prepared by hot water bath and characterized by transmission electron microscopy (TEM).Electrical bistable devices with ITO/PVP/PbSe superlattices/PVP/Al structure were fabricated by using polymer PVP and PbSe superlattices.The current and voltage characteristics of PbSe superlattices and polymer PVP devices with different mass ratios are studied. The effects of PbSe superlattices on the electrical bistability characteristics of the devices are studied by comparing them with those of ITO/PVP/Al devices.The experimental results are fitted with carrier transport model and the charge transport mechanism of the device is studied.The results show that when the mass ratio of PVP to PbSe is 1:1, the performance of the device is the best. The current-switching ratio can reach 7 脳 104 on state and OFF state current can be maintained for 104 seconds, almost without attenuation.The electrical bistability of the devices is mainly due to the capture, storage and release of charge by PbSe superlattices.SiO2 modified PbSe superlattices were prepared by microemulsion method and characterized by transmission electron microscopy (TEM).PVP and SiO2 modified PbSe superlattices were blended and fabricated with ITO/PEDOT:P S S/PVP:SiO2 modified PbS e superlattice / Al by simple spin-coating method.The current and voltage characteristics of Si02 modified PbSe superlattices and polymer PVP devices with different mass ratios were studied. The effect of SiO2 modified PbSe superlattices on the electrical bistability of the devices was studied by comparing with the ITO/PVP/Al devices.The experimental results are fitted with carrier transport model and the charge transport mechanism of the device is studied.The results show that when the mass ratio of SiO2 modified PbSe superlattice and PVP is 1:3, the performance of the device is the best and the current-switching ratio can reach 104.The electrical bistability of the device is mainly due to the charge capture, storage and release by the modified PbSe superlattice SiO2.
【學(xué)位授予單位】:北京交通大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2017
【分類號】:TB33;TP333
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,本文編號:1767252
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