發(fā)布時(shí)間：2017-07-05 01:01

  本文關(guān)鍵詞：氧化石墨烯及典型有機(jī)高分子聚合物二極管存儲(chǔ)器件的電荷傳輸研究

  更多相關(guān)文章： 氧化石墨烯 電介質(zhì) 半導(dǎo)體 鐵電 厚度 電極

【摘要】：有機(jī)高分子材料不僅能夠?qū)崿F(xiàn)無(wú)機(jī)半導(dǎo)體材料在諸如信息顯示、存儲(chǔ)等領(lǐng)域的功能,還具有機(jī)械強(qiáng)度大,種類多,分子可設(shè)計(jì),柔性,超薄,適合印刷等大面積、低成本制備的特點(diǎn)。在被廣泛研究的電子器件中,有機(jī)二極管存儲(chǔ)器由于其簡(jiǎn)單的器件結(jié)構(gòu)和制備工藝,較大的電流開關(guān)比,可堆疊等優(yōu)點(diǎn)受到人們的廣泛關(guān)注。然而目前基于有機(jī)的二極管存儲(chǔ)器還存在著器件重復(fù)性差,性能不穩(wěn)定,存儲(chǔ)機(jī)制還不明確等問(wèn)題。因此研究典型有機(jī)高分子材料二極管存儲(chǔ)器件的電荷傳輸過(guò)程,測(cè)試器件在掃描電壓下電流的變化是了解有機(jī)二極管存儲(chǔ)器存儲(chǔ)機(jī)制的重要手段。本論文的工作聚焦在典型有機(jī)材料的電介質(zhì)性質(zhì)和半導(dǎo)體性質(zhì)對(duì)于器件性能的影響。1、對(duì)于典型的電介質(zhì)材料氧化石墨烯,我們發(fā)現(xiàn)當(dāng)GO薄膜的厚度約大于300納米時(shí),在ITO/GO/Al的二極管器件中,器件具有動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)功能,在周期性的電壓脈沖作用下具有優(yōu)異的讀寫擦循環(huán)性能,較大的電流開關(guān)比,器件穩(wěn)定性好,重復(fù)性高。通過(guò)對(duì)器件電流-電壓特性曲線的分析,推測(cè)器件出現(xiàn)的電流遲滯現(xiàn)象是GO具有的電介質(zhì)性質(zhì)造成的,并且我們用壓電原子力顯微鏡證實(shí)了GO具有鐵電性質(zhì)。同時(shí),我們發(fā)現(xiàn)基于GO的二極管器件具有厚度和電極依賴效應(yīng),通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的擬合,推測(cè)器件受GO薄膜中氧遷移作用的影響。2、基于在氧化石墨烯二極管存儲(chǔ)器中的發(fā)現(xiàn),由于π共軛聚合物具有半導(dǎo)體性質(zhì),我們研究π共軛聚合物PFO在ITO/PFO/Al的二極管器件中的電荷傳輸過(guò)程。通過(guò)控制測(cè)試電壓的范圍,PFO薄膜的厚度,測(cè)試器件的電流-電壓曲線。器件在較低電壓區(qū)域出現(xiàn)近似對(duì)稱的電流遲滯現(xiàn)象,顯示出電介質(zhì)性質(zhì);在電壓較高的范圍,器件出現(xiàn)正向整流并伴隨有電流遲滯的現(xiàn)象,顯示出半導(dǎo)體性質(zhì)。器件的厚度效應(yīng)也被研究,相同條件下,薄膜厚度較薄的器件更容易出現(xiàn)整流現(xiàn)象。典型π共軛聚合物電介質(zhì)性質(zhì)和半導(dǎo)體性質(zhì)對(duì)于器件性能的影響有助于人們正確認(rèn)識(shí)其在有機(jī)二極管存儲(chǔ)器中的應(yīng)用前景。3、作為對(duì)比試驗(yàn),我們繼續(xù)研究典型π堆積聚合物材料PVK和典型電介質(zhì)材料PMMA二極管器件的電荷傳輸過(guò)程。類似地,基于PVK的二極管器件在較低的電壓區(qū)域顯現(xiàn)出電介質(zhì)性質(zhì),在較高的電壓區(qū)域顯現(xiàn)出半導(dǎo)體性質(zhì);同時(shí),在相同條件下,較薄薄膜的器件更容易顯現(xiàn)出半導(dǎo)體性質(zhì)。制備了基于PVK的二極管憶阻器ITO/PEDOT:PSS/PVK/Al。在典型電介質(zhì)材料PMMA的二極管器件中,器件在低電壓區(qū)域出現(xiàn)對(duì)稱的電流遲滯曲線,顯現(xiàn)出電介質(zhì)性質(zhì);在電壓較高的區(qū)域,器件并沒(méi)有出現(xiàn)平滑的電流曲線,電流呈斷續(xù)的狀態(tài),沒(méi)有顯現(xiàn)出半導(dǎo)體性質(zhì)。
【關(guān)鍵詞】：氧化石墨烯 電介質(zhì) 半導(dǎo)體 鐵電 厚度 電極
【學(xué)位授予單位】：南京郵電大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TP333;TQ127.11;O631
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-11
• 專用術(shù)語(yǔ)注釋表11-12
• 第一章 緒論12-30
• 1.1 研究背景12-13
• 1.2 有機(jī)半導(dǎo)體材料電荷傳輸過(guò)程的理論13-17
• 1.2.1 有機(jī)半導(dǎo)體材料的結(jié)構(gòu)13
• 1.2.2 肖特基接觸與載流子傳輸模型13-16
• 1.2.3 歐姆接觸與載流子傳輸模型16-17
• 1.3 有機(jī)二極管存儲(chǔ)器介紹17-27
• 1.3.1 有機(jī)二極管存儲(chǔ)器存儲(chǔ)單元的結(jié)構(gòu)18-19
• 1.3.2 有機(jī)二極管存儲(chǔ)器的材料19-21
• 1.3.3 有機(jī)二極管存儲(chǔ)器的主要性能指標(biāo)21-23
• 1.3.4 有機(jī)二極管存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)機(jī)制23-27
• 1.4 有機(jī)二極管存儲(chǔ)器目前存在的問(wèn)題27-28
• 1.5 本論文的主要工作28-30
• 第二章 氧化石墨烯二極管存儲(chǔ)器件的電荷傳輸研究30-47
• 2.1 基于氧化石墨烯的二極管存儲(chǔ)器的制作30-32
• 2.2 基于氧化石墨烯的動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器及其機(jī)制分析32-38
• 2.2.1 基于氧化石墨烯的二極管動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器33-35
• 2.2.2 基于氧化石墨烯的二極管動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器機(jī)制分析35-38
• 2.3 基于氧化石墨烯的二極管器件厚度效應(yīng)的研究38-46
• 2.3.1 基于氧化石墨烯二極管器件的厚度效應(yīng)38-39
• 2.3.2 氧化石墨烯鐵電性質(zhì)表征39-41
• 2.3.3 電極材料對(duì)于器件性能的影響41-44
• 2.3.4 典型實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的擬合44-46
• 2.4 本章小結(jié)46-47
• 第三章 基于PFO二極管存儲(chǔ)器件的電荷傳輸研究47-59
• 3.1 基于PFO的二極管器件制作47-49
• 3.2 基于PFO的二極管器件電學(xué)性能測(cè)試49-53
• 3.2.1 測(cè)試電壓步長(zhǎng)對(duì)于器件性能的影響49-51
• 3.2.2 測(cè)試電壓范圍對(duì)于器件性能的影響51-52
• 3.2.3 薄膜厚度對(duì)于器件性能的影響52-53
• 3.3 基于PFO的二極管器件電學(xué)傳輸過(guò)程的研究53-58
• 3.4 本章小結(jié)58-59
• 第四章 基于PVK、PMMA二極管存儲(chǔ)器件的電荷傳輸研究59-69
• 4.1 基于PVK的二極管器件電學(xué)性能研究59-65
• 4.1.1 基于PVK的二極管器件制作59-60
• 4.1.2 測(cè)試電壓范圍對(duì)于器件性能的影響60-62
• 4.1.3 薄膜厚度對(duì)于器件性能的影響62-63
• 4.1.4 基于PVK的有機(jī)二極管憶阻器63-65
• 4.2 基于PMMA的二極管器件電學(xué)性能研究65-68
• 4.2.1 基于PMMA的二極管器件制作65-66
• 4.2.2 測(cè)試電壓范圍對(duì)于器件性能的影響66-67
• 4.2.3 薄膜厚度對(duì)于器件性能的影響67-68
• 4.3 本章小結(jié)68-69
• 第五章 總結(jié)與展望69-71
• 參考文獻(xiàn)71-75
• 附錄1 攻讀碩士學(xué)位期間撰寫的論文75-76
• 附錄2 攻讀碩士學(xué)位期間申請(qǐng)的專利76-77
• 附錄3 攻讀碩士學(xué)位期間參加的科研項(xiàng)目77-78
• 致謝78

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本文編號(hào)：519909