本文關(guān)鍵詞：有機(jī)半導(dǎo)體二極管電存儲(chǔ)器件及其存儲(chǔ)機(jī)理的研究

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【摘要】：有機(jī)半導(dǎo)體二極管電存儲(chǔ)器作為下一代存儲(chǔ)技術(shù)的熱點(diǎn)替代者之一，它具有很強(qiáng)的可塑性，低廉的成本，高的存儲(chǔ)密度，可柔性折疊等優(yōu)點(diǎn)，有很高的應(yīng)用潛力及經(jīng)濟(jì)前景。迄今為止，有機(jī)半導(dǎo)體二極管電存儲(chǔ)器的研制主要還集中在實(shí)驗(yàn)室階段，器件的穩(wěn)定性得不到控制，還沒有形成一套完整的存儲(chǔ)機(jī)理解釋，導(dǎo)致設(shè)計(jì)及制備工藝得不到理論上的指導(dǎo)。鑒于此，對(duì)于有機(jī)半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件的穩(wěn)定性及系統(tǒng)的存儲(chǔ)機(jī)制的研究非常具有實(shí)際意義。 本論文通過設(shè)計(jì)制備一系列有機(jī)半導(dǎo)體二極管存儲(chǔ)器件，深入研究了器件的性能并就其各自的存儲(chǔ)機(jī)制進(jìn)行了探討，為有機(jī)半導(dǎo)體二極管的理論發(fā)展提供一定的技術(shù)鋪墊。 （1）我們改進(jìn)了制備氧化石墨烯的方法，制備出了質(zhì)量較高的氧化石墨烯，并利用其制備高性能的二極管電存儲(chǔ)器件。通過控制薄膜的熱退火溫度，來制備出不同表面形貌的氧化石墨烯薄膜，并將其制備為二極管電存儲(chǔ)器件，進(jìn)一步研究了薄膜形貌與器件性能之間的關(guān)系。我們發(fā)現(xiàn)器件的性能不是在薄膜最平整的時(shí)候才是最好的，因?yàn)殡S著退火溫度的升高，薄膜的形貌變的更加平整，但是在經(jīng)過160℃以上的熱退火處理后，器件沒有任何存儲(chǔ)特性。我們認(rèn)為器件的性能取決于薄膜與電極之間的偶極子的多少。在較低的熱處理溫度下，由于表面粗糙度較高，薄膜與電極的有效接觸面積較大，從而可以形成較多的界面偶極子，可以有效的提高載流子注入能力及注入效率，從而載流子可以到達(dá)薄膜中處于較深處的勢(shì)壘較高的電荷陷阱位點(diǎn)，導(dǎo)致了器件性能上的差異。 （2）摻雜納米粒子是制備有機(jī)半導(dǎo)體二極管存儲(chǔ)器的一種重要技術(shù)，一般摻雜納米粒子的有機(jī)半導(dǎo)體二極管電存儲(chǔ)器件有夾層型和共混型兩種器件結(jié)構(gòu)，我們系統(tǒng)的研究了這兩種器件結(jié)構(gòu)對(duì)器件性能的影響。在共混型器件結(jié)構(gòu)中，我們通過調(diào)控不同的摻雜比例，，研究了不同的摻雜比例對(duì)器件性能的影響。在摻雜兩種不同納米粒子的氧化石墨烯二極管電存儲(chǔ)器件中的研究中，初步實(shí)現(xiàn)了利用不同的納米粒子在主體材料中形成的陷阱深度的不一致這一特點(diǎn)來實(shí)現(xiàn)了多階存儲(chǔ)這一設(shè)計(jì)初衷。 （3）我們?cè)O(shè)計(jì)并制備了基于有機(jī)小分子材料DCB、DCTA以及氮雜芴的二極管電存儲(chǔ)器件。本文研究了不同的電極材料對(duì)于以小分子DCB和DCTA為功能層的二極管電存儲(chǔ)器件的性能影響。研究發(fā)現(xiàn)電極材料對(duì)于器件的存儲(chǔ)性能有很大的影響，其主要的原因可能是由于電極與有機(jī)功能材料直接所形成界面的性質(zhì)的不同所導(dǎo)致。同時(shí)，我們發(fā)現(xiàn)了新型藍(lán)光材料氮雜芴在采用Crossbar的器件結(jié)構(gòu)時(shí)可以實(shí)現(xiàn)較為少見的DRAM型存儲(chǔ)特性，經(jīng)過研究分析發(fā)現(xiàn)其存儲(chǔ)特性可能是由于其分子內(nèi)的D-A基團(tuán)之間的電荷傳遞所導(dǎo)致的。
【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】：2014
【分類號(hào)】：TP333

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