【摘要】：目前,以PVDF及其共聚物P(VDF-TrFE)為代表的高分子有機(jī)鐵電材料受到了人們的極大關(guān)注。它解決了長(zhǎng)期存在于無機(jī)鐵電材料存儲(chǔ)器件中的界面問題,克服許多存在于無機(jī)半導(dǎo)體工業(yè)中的工藝問題,大大簡(jiǎn)化了工藝步驟。通過它制成的有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管(FeFETs)具有非破壞性讀取、數(shù)據(jù)保持能力強(qiáng)、尺寸小可反復(fù)擦寫、操作電壓低和編程時(shí)間短等優(yōu)點(diǎn)。此外,該存儲(chǔ)器件還可以用在柔性襯底、身份標(biāo)簽等簡(jiǎn)單電路中,因此具有良好的應(yīng)用前景。 本論文的研究目的在于探索有機(jī)鐵電材料存儲(chǔ)器件的特性,以期對(duì)目前的實(shí)驗(yàn)工作有所指導(dǎo)。主要工作分為三個(gè)部分： 1、建立了適合于有機(jī)鐵電材料極化特性的極化模型,并通過將數(shù)值模擬結(jié)果和實(shí)驗(yàn)結(jié)果的比較驗(yàn)證了模型的適用性。 2、利用該模型對(duì)金屬-有機(jī)鐵電薄膜-金屬(MFM)結(jié)構(gòu)的電容進(jìn)行了分析,并結(jié)合有機(jī)半導(dǎo)體電荷輸運(yùn)中的有效輸運(yùn)躍遷能量模型和Poole-Frenkel遷移率模型,研究了金屬-有機(jī)鐵電薄膜-半導(dǎo)體(MFS)異質(zhì)結(jié)構(gòu)和FeFET的存儲(chǔ)特性。使用鋁電極能使MFM結(jié)構(gòu)電容和MFS異質(zhì)結(jié)構(gòu)的存儲(chǔ)窗口增大,但會(huì)使FeFET的開關(guān)比率減�。挥袡C(jī)半導(dǎo)體處于反型狀態(tài)時(shí),不能作為FeFET存儲(chǔ)應(yīng)用。 3、研究了共聚物P(VDF-TrFE)不同溶液配比下的極化特性和相應(yīng)的MFM結(jié)構(gòu)電容、MFS異質(zhì)結(jié)構(gòu)、FeFET的存儲(chǔ)特性,發(fā)現(xiàn)了存儲(chǔ)特性隨共聚物P(VDF-TrFE)中VDF比例變化的規(guī)律。 有機(jī)鐵電材料具有良好的極化性能,利用這種特性制成的存儲(chǔ)器件具有良好的存儲(chǔ)特性。
[Abstract]:At present, high molecular organic ferroelectric materials, such as PVDF and its copolymers P (VDF-TrFE), have attracted great attention. It solves the interface problem existing in the inorganic ferroelectric material storage device for a long time, overcomes many technological problems in the inorganic semiconductor industry, and greatly simplifies the process steps. The airfield effect transistor (FeFETs) made by it has the advantages of non-destructive reading, strong data retention, small size, low operating voltage and short programming time, etc. In addition, the memory device can be used in flexible substrates, identity labels and other simple circuits, so it has a good application prospects. The purpose of this thesis is to explore the characteristics of organic ferroelectric materials storage devices, and to guide the current experimental work. The main work is divided into three parts: 1. A polarization model suitable for the polarization characteristics of organic ferroelectric materials is established. The applicability of the model is verified by comparing the numerical simulation results with the experimental results. 2. The capacitance of metal-organoferroelectric thin-metal (MFM) structure is analyzed by using the model. Combined with the effective transport energy model and Poole-Frenkel mobility model in charge transport of organic semiconductors, the (MFS) heterostructure and FeFET storage characteristics of metal-organoferroelectric thin films were studied. Using aluminum electrode can increase the storage window of MFM capacitor and MFS heterostructure, but reduce the switching ratio of FeFET. The polarization characteristics of P (VDF-TrFE) copolymers and the storage characteristics of corresponding MFM structure capacitors, MFS heterostructures and FeFET were studied under different ratios of the copolymers P (VDF-TrFE) solution. It was found that the storage characteristics varied with the VDF ratio in P (VDF-TrFE) copolymers. Organic ferroelectric materials have good polarization performance, and the memory devices made by this property have good storage characteristics.
【學(xué)位授予單位】：蘭州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類號(hào)】：TP333;TM221

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本文編號(hào)：2269756