目前低維納米材料因其獨特的光、電、磁和機械性能,在納米器件領(lǐng)域擁有諸多應用。對三元銅基硫?qū)倩衔铮ˋ-Cu-S）進行K離子的摻雜,可以獲得低維K-Cu-S體系的材料,KCu₇S₄是其中重要的一種,其晶格由具有準一維通道的三維Cu-S框架構(gòu)成,因此KCu₇S₄既有較大的長寬比,又為電荷傳輸提供了直接的通路。本文基于液相可控合成的準一維KCu₇S₄納米結(jié)構(gòu),探討了其電學特性,并構(gòu)建了基于其的納米電子器件,具體研究成果如下:1.在強堿性溶液中,以KOH為K源,CuCl₂·2H₂O為Cu源,Na₂S·9H₂O為S源,制備了寬度為100-300 nm、長度可達數(shù)百微米的KCu₇S₄納米帶。XRD和XPS分析證實產(chǎn)物為體心四方晶系KCu₇S₄,物相比較純凈,結(jié)晶性也很好。紫外-可見-近紅外吸收光... 

【文章來源】：合肥工業(yè)大學安徽省211工程院校教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：74 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

帶間本征光激發(fā)過程和雜質(zhì)能級與導帶或價帶之間的非本征光激發(fā)過程

有異質(zhì)結(jié)、同質(zhì)結(jié)；從材料的導電類型來分類有 p-n 結(jié)，p-i-n 結(jié)；半導體和金屬接觸時則為肖特基結(jié)。結(jié)型光電探測器由于結(jié)的存在，內(nèi)部存在內(nèi)建電場，可以分離光生電子-空穴對，因此響應速度相比光電導型光電探測器大大提高。對于可見光和近紅外波段，通常使器件處于反向偏置狀態(tài)，即在器件上加上適當?shù)姆聪蚱珘海@樣可以縮短載流子渡越時間并減少結(jié)電容。另外部分材料制備的結(jié)型光電探測器會出現(xiàn)光生伏特效應，如單晶硅、多晶硅、非晶硅、GaAs、GaAlAs、InP、CdS、CdTe 等。由于內(nèi)建電場的存在，受到光照時，在耗盡層產(chǎn)生的光生電子-空穴對會被內(nèi)建電場分離，從而在兩種材料之間形成電勢差，加上負載之后就可對外放電，形成電流。正是由于這樣，通過檢測器件是否產(chǎn)生電流可以判斷是否受到特定波段的光照，從而達到探測光的效果。如 2014 年，K. Das 等報道的基于單根 P 型摻雜的 Si 納米線和 Cr/Au 電極形成的肖特基結(jié)構(gòu)建的器件，表現(xiàn)出了良好的光電探測性能[29]。首先使用 Ag 離子輔助的辦法刻蝕的 P 型 Si 納米線陣列，然后將其剝離下來形成 Si 納米線懸濁液，分散到 SiO2片上，再使用電子束曝光設(shè)備進行定位曝光，最后蒸鍍 Cr/Au 電極。得到的器件，具有明顯的光伏效應，如圖 1.3 所示。

圖 1.4 (a) 單極性電阻開關(guān)；(b) 雙極性電阻開關(guān)Fig 1.4 (a) Unipolar resistive switching; (b) Bipolar resistive switching雖然 RRAM 的結(jié)構(gòu)就是簡單的 MIM 型，但是由于使用的阻變材料的種類非常復雜，而且使用的電極也不盡相同。因此這就導致了 RRAM 阻變轉(zhuǎn)換機制的復雜性。目前對于 RRAM 的開關(guān)機制的模型很多，尚未統(tǒng)一，概括起來主要有以下幾種：(1) 導電細絲模型。目前導電細絲(conductive filament)模型是最受認可的模型。這種模型認為RRAM 在高、低阻態(tài)之間轉(zhuǎn)變是由于內(nèi)部的導電通道的形成和熔斷所導致的。在外加的電場作用下，阻變材料中的缺陷（空位）或者金屬離子逐漸積累，最終形成一條連接上下電極的導電通道，使得器件進入低阻態(tài)[31]。電極反轉(zhuǎn)之后，導電通道發(fā)生熔斷，使得器件進入低阻態(tài)。如吳義良等人制備了基于單根Cu2-xSe 納米線的非易失性存儲器[41]，如圖1.5(a)所示。右下角的插圖為器件的 SEM 圖，器件結(jié)構(gòu)為典型的 MIM 結(jié)構(gòu)，阻變材料

【參考文獻】：
期刊論文
[1]靜電紡絲法制備納米線陣列及其在電子與光電子領(lǐng)域中的應用（英文）[J]. 鄭志,甘霖,翟天佑.  Science China Materials. 2016(03)
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[3]K,Na摻雜Cu-S納米晶的水熱合成及對結(jié)構(gòu)、性能的影響[J]. 萬步勇,苑進社,馮慶,王奧.  物理學報. 2013(17)
[4]紅外技術(shù)在未來軍事技術(shù)中的地位和作用[J]. 蔡毅,潘順臣.  紅外技術(shù). 1999(03)
[5]物理學與新型（功能）材料專題系列介紹（Ⅲ） 開拓原子和物質(zhì)的中間領(lǐng)域──納米微粒與納米固體[J]. 張立德,牟季美.  物理. 1992(03)

博士論文
[1]低維半導體納米材料制備、表征及納米器件研究[D]. 程傳偉.南京航空航天大學 2009

碩士論文
[1]InAs/GaSb基Ⅲ-Ⅴ族納米結(jié)構(gòu)的制備及光電學性質(zhì)研究[D]. 陳新亮.湖南大學 2016
[2]納米線/帶基復合結(jié)構(gòu)LED研究[D]. 吳遠鵬.浙江大學 2015
[3]基于二元金屬氧化物的阻變存儲器研究[D]. 張曉然.西安電子科技大學 2014



本文編號：3620293