隨著全球變暖和能源危機(jī)的來(lái)臨,尋找可再生的綠色能源是全人類(lèi)可持續(xù)發(fā)展的重要目標(biāo)。宏觀上,光能、熱能、風(fēng)能等新型能源逐步替代石油、煤等傳統(tǒng)能源是必然的趨勢(shì)。微觀上,良好的獨(dú)立性、持久性、安全性、生物兼容性、靈敏性、便攜性,是不斷發(fā)展和研究的目標(biāo)。納米器件由于其尺寸小,被廣泛的應(yīng)用于集成電路、傳感器、存儲(chǔ)器、生物植入、納米機(jī)器人等領(lǐng)域。本課題將從一維金屬氧化物微/納米材料的應(yīng)用出發(fā),通過(guò)構(gòu)筑雙電極端結(jié)構(gòu)的器件來(lái)對(duì)環(huán)境中熱能和機(jī)械能進(jìn)行利用,以實(shí)現(xiàn)單根一維微/納米材料在納米發(fā)電機(jī)、可調(diào)控電阻開(kāi)關(guān)及可重復(fù)編輯的多比特非易失型存儲(chǔ)器等方面的應(yīng)用。目前,對(duì)于能夠進(jìn)行熱電轉(zhuǎn)換的納米器件來(lái)說(shuō),其工作原理大多基于熱電效應(yīng)和熱釋電效應(yīng),這些器件的工作通常依賴于時(shí)間上或者空間上分布的溫度梯度。為了解決器件對(duì)溫度變化的依賴,本文制備了一種能在恒溫條件下獲取熱能并產(chǎn)生穩(wěn)定直流電信號(hào)的微/納米熱發(fā)電機(jī),在工作時(shí)無(wú)需營(yíng)造出時(shí)間或空間上分布的溫度梯度。這種微/納米發(fā)電機(jī)是單根Zn2-XSnO4/ZnO核殼結(jié)構(gòu)微/納米線構(gòu)造的雙電極結(jié)構(gòu)器件,在207至300 oC時(shí),單個(gè)器件的電流輸出達(dá)到最大值,通過(guò)并聯(lián)發(fā)電機(jī)可進(jìn)一步... 

【文章來(lái)源】：南昌大學(xué)江西省 211工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：127 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 引言
    1.2 一維納米材料的制備方法
        1.2.1 物理氣相沉積
        1.2.2 模板法
        1.2.3 刻蝕技術(shù)
        1.2.4 靜電紡絲技術(shù)
        1.2.5 化學(xué)氣相沉積
        1.2.6 溶膠凝膠法
        1.2.7 溶劑熱技術(shù)
        1.2.8 碳熱還原法
    1.3 一維微/納米材料在自供能系統(tǒng)中的應(yīng)用
        1.3.1 一維微/納米材料在壓電納米發(fā)電機(jī)及其自供能系統(tǒng)中的應(yīng)用
        1.3.2 一維微/納米材料在摩擦納米發(fā)電機(jī)及其自供能系統(tǒng)中的應(yīng)用 ..· 12
        1.3.3 一維微/納米材料在熱電納米發(fā)電機(jī)方面及其自供能系統(tǒng)中的應(yīng)用
        1.3.4 一維微/納米材料在自供能光探測(cè)方面的應(yīng)用
        1.3.5 一維微/納米材料在自供能的其他方面的應(yīng)用
    1.4 一維納米器件在電阻開(kāi)關(guān)及非易失性存儲(chǔ)方面的應(yīng)用
        1.4.1 阻變式存儲(chǔ)器的工作原理
        1.4.2 一維微/納米材料在電阻開(kāi)關(guān)及阻變式存儲(chǔ)器的應(yīng)用
    1.5 本論文的主要工作
第2章 單根Zn2-XSnO4/ZnO微/納米線熱驅(qū)動(dòng)直流發(fā)電機(jī)的性能研究
    2.1 引言
    2.2 實(shí)驗(yàn)部分
        2.2.1 主要原料和實(shí)驗(yàn)設(shè)備
        2.2.2 Zn2-XSnO4/ZnO微/納米線的制備及器件構(gòu)筑
        2.2.3 測(cè)試儀器
    2.3 結(jié)果與討論
        2.3.1 Zn2-XSnO4/ZnO微/納米線的形貌及結(jié)構(gòu)表征
        2.3.2 單個(gè)熱發(fā)電機(jī)的性能研究
        2.3.3 熱發(fā)電機(jī)并聯(lián)的性能研究
    2.4 本章小結(jié)
第3章 單根ZnO:K, Cl納米線的巨熱阻效應(yīng)及多比特非易失性溫度存儲(chǔ)性能的研究
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)部分
        3.2.1 主要原料和實(shí)驗(yàn)設(shè)備
        3.2.2 K, Cl共摻雜ZnO微/納米線的制備及器件構(gòu)筑
        3.2.3 測(cè)試儀器
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 K, Cl共摻雜的Zn O微/納米線的形貌及結(jié)構(gòu)表征
        3.3.2 器件的溫度響應(yīng)及存儲(chǔ)效應(yīng)
        3.3.3 器件的工作原理
        3.3.4 溫度調(diào)控的多阻態(tài)效應(yīng)
        3.3.5 電壓調(diào)控的多阻態(tài)效應(yīng)
    3.4 本章小結(jié)
第4章 單根ZnO:In微/納米線構(gòu)筑的背對(duì)背二極管及非易失性多比特存儲(chǔ)器的性能研究
    4.1 引言
    4.2 實(shí)驗(yàn)部分
        4.2.1 主要原料和實(shí)驗(yàn)設(shè)備
        4.2.2 In-ZnO微/納米線的制備及器件構(gòu)筑
        4.2.3 測(cè)試儀器
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1. 形貌及結(jié)構(gòu)表征
        4.3.2 陷阱態(tài)調(diào)控機(jī)制
        4.3.3 可調(diào)控的背對(duì)背肖特基二極管
        4.3.4 非易失性多比特存儲(chǔ)器
    4.4 本章小結(jié)
第5章 單根ZnO:In微/納米線的壓阻效應(yīng)及非易失性多比特存儲(chǔ)性能的研究
    5.1 引言
    5.2 實(shí)驗(yàn)部分
        5.2.1 主要原料和實(shí)驗(yàn)設(shè)備、試劑及儀器
        5.2.2 單根In-ZnO微/納米線雙電極結(jié)構(gòu)器件的構(gòu)筑
        5.2.3 測(cè)試儀器
    5.3 結(jié)果與討論
        5.3.1 壓阻開(kāi)關(guān)效應(yīng)
        5.3.2 應(yīng)力寫(xiě)入的非易失性存儲(chǔ)效應(yīng)
        5.3.3 應(yīng)力擦除的非易失性多比特存儲(chǔ)效應(yīng)
    5.4 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間的研究成果



本文編號(hào)：3040692