【摘要】：對于ZnO納米結(jié)構(gòu)來說,帶隙較寬,激子束縛能較大,是納米器件非常重要的組成部分,逐漸成為第三代半導(dǎo)體材料的熱點研究材料。在本論文中,先通過物理氣相沉積法制備出了純ZnO納米線,然后將其制成基于單根ZnO納米線的雙端電子器件,由此來研究其電輸運性能,光響應(yīng)性能,存儲性能。以下是主要的研究結(jié)果:在電輸運性能方面,器件的電輸運性能不是很穩(wěn)定,容易受到外界各種因素的影響。在本章中,可通過控制外加單向/雙向偏壓,從而精確控制具有兩個相同電極的基于單根ZnO納米線的雙端電子器件的電輸運性能。對于基于單根納米線的雙端電子器件,其表面態(tài)豐富,形成了兩個背對背串聯(lián)電阻的二極管,兩端電極附近陷阱的填充和釋放可以很好地調(diào)節(jié)表面勢壘的寬度和高度,陷阱的填充和排空狀態(tài)可由外界偏壓控制以此來調(diào)控器件的電輸運性能。此外,在較低的操作偏壓和室溫下,陷阱的填充和排空狀態(tài)可以很好地保持,從而形成可調(diào)的非易失性存儲特性。在光響應(yīng)方面,基于單根ZnO納米線的雙端電子器件在紫外光的區(qū)域范圍內(nèi)有較強的光響應(yīng),通過給器件施加一定的外加偏壓可改變器件的勢壘高度與厚度,經(jīng)過調(diào)制后,器件的陷阱的勢壘厚度和高度均減小,有利于光激電子—空穴對的快速分離,從而提高器件的光檢測性能,響應(yīng)和恢復(fù)速度,同時實現(xiàn)自驅(qū)動光檢測功能。在信息存儲方面,目前大多數(shù)阻變存儲器的寫入方式為外加偏壓,在本章中制備了一種以溫度為寫入方式的溫度存儲器并探究了其巨熱阻效應(yīng)。高溫時,陷阱中的電子被激發(fā),從陷阱中逃逸出來,溫度升高,陷阱中電子被激發(fā)的程度也增加,從而獲得不同的阻態(tài),當(dāng)溫度恢復(fù)至室溫時,給其施加一定的外加偏壓,電子又重新從負極注入到陷阱中,器件恢復(fù)至初始狀態(tài)。從而實現(xiàn)一種溫度寫入,電壓擦除的可循環(huán)使用的溫度存儲器。
【學(xué)位授予單位】：南昌大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TP333;TN36;TB383.1
【圖文】：

2圖 1.1 纖鋅礦型 ZnO 的晶體結(jié)構(gòu)示意圖Fig. 1.1 Crystal lattice of wurzitic ZnO semiconductor空間結(jié)構(gòu)按四面體結(jié)構(gòu)排布，氧原子層和鋅原子層離子的周圍環(huán)繞著四個 Zn 陽離子，且這四個陽離子 Zn2+和 O2-的電負性不同，O2-電負性要強于 Zn2+，因也使得 ZnO 內(nèi)部產(chǎn)生缺陷，空位和間隙，一般情況晶格常數(shù)為：a=0.325 nm，c=0.52 nm，由晶格常數(shù)可長的特性。纖鋅礦 ZnO 的基本物理參數(shù)如表 1.1 所示：

圖 1.2 半導(dǎo)體內(nèi)空穴和電子漂移運動示意圖.2 Schematic diagram of hole and electron drift motion in semiconduc，載流子在電場中還受到其他因素的影響，比如說散射動時，會與一直不停運動的晶格原子或者雜質(zhì)粒子發(fā)生度和運動方向發(fā)生改變[7]。壓阻性質(zhì)體施加一定的應(yīng)力時，半導(dǎo)體會產(chǎn)生一定的形變，除此構(gòu)也會發(fā)生一定的相應(yīng)的變化，因此會導(dǎo)致半導(dǎo)體材料化。有一些半導(dǎo)體材料對壓力是非常敏感的，當(dāng)壓敏材時，存在著一個閾值電壓，當(dāng)外加電壓高于該值時就會的細微的變化都會引起電流的迅速改變，基于此種特征的半導(dǎo)體材料在一些方面有很廣泛的應(yīng)用，基于一維納機近年來得到了國內(nèi)外學(xué)者的熱切研究[8-11]。

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前1條

1 賀永寧;朱長純;侯洵;;ZnO寬帶隙半導(dǎo)體及其基本特性[J];功能材料與器件學(xué)報;2008年03期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 趙婕;基于單根金屬氧化物一維微/納米線的雙電極結(jié)構(gòu)器件的性能研究[D];南昌大學(xué);2017年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前2條

1 葉亞龍;超微金屬@氧化鋁雜化納米材料的低溫阻變存儲及負光電導(dǎo)性能研究[D];南昌大學(xué);2018年

2 艾易龍;量子點鑲嵌碳雜化納米材料的制備及其性能研究[D];南昌大學(xué);2016年

本文編號：2728868