發(fā)布時(shí)間：2017-04-24 13:13

  本文關(guān)鍵詞：基于金屬納米粒子浮柵的非易失性有機(jī)薄膜晶體管存儲(chǔ)器的研制，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：信息存儲(chǔ)作為信息產(chǎn)業(yè)的重要組成部分,已經(jīng)成為國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的支柱型產(chǎn)業(yè)。近年來(lái),非易失性浮柵晶體管存儲(chǔ)器的技術(shù)不斷發(fā)展,一定程度上促進(jìn)了多種消費(fèi)類電子產(chǎn)品的發(fā)展,推動(dòng)了信息電子學(xué)的進(jìn)步,說(shuō)明這項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展具有廣闊的市場(chǎng)應(yīng)用前景和深遠(yuǎn)的研究意義。而非易失性浮柵有機(jī)薄膜晶體管存儲(chǔ)器(FG-OTFT-NVM)由于具有可用單個(gè)晶體管實(shí)現(xiàn)、非破壞性讀取、質(zhì)輕、成本低、工藝簡(jiǎn)單、可低溫大面積加工、制備方法與傳統(tǒng)工藝兼容以及易于與有機(jī)電路集成等優(yōu)點(diǎn)引起了廣泛關(guān)注,但是器件的存儲(chǔ)保持特性距離實(shí)際應(yīng)用還有很大差距。而浮柵層和隧穿層兩個(gè)功能層對(duì)于非易失性浮柵有機(jī)薄膜晶體管存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)性能和保持特性具有顯著影響,本文中我們重點(diǎn)研究了金和鋁兩種金屬納米粒子作為浮柵時(shí),分別選擇了合適的隧穿層進(jìn)行了器件優(yōu)化,并詳細(xì)研究了器件的存儲(chǔ)、保持性能。首先研究了不同復(fù)合電極MoO3/Cu、MoO3/Ag、MoO3/Al對(duì)于基于并五苯的P型有機(jī)薄膜晶體管電荷注入的影響,發(fā)現(xiàn)合適厚度的MoO3修飾層可以有效地提高空穴注入能力,且不依賴源漏電極材料。然后在以上實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上插入金納米粒子作為浮柵層,分別蒸鍍MoO3、m-MTDATA或四十四烷作為隧穿層制備了浮柵有機(jī)薄膜晶體管存儲(chǔ)器,只有四十四烷表現(xiàn)出良好的場(chǎng)效應(yīng)和存儲(chǔ)效應(yīng),所以選擇四十四烷為隧穿層材料,并進(jìn)一步優(yōu)化。之后我們采用分離分布的金納米粒子作為浮柵層、熱蒸鍍不同厚度的四十四烷作為隧穿層,P型有機(jī)小分子半導(dǎo)體材料并五苯作為有源層,制備了基于金納米粒子浮柵的雙極非易失性有機(jī)薄膜晶體管存儲(chǔ)器。由于有源層與隧穿層界面的電荷陷阱被有效抑制,器件表現(xiàn)出了雙極存儲(chǔ)特性。電子和空穴兩種載流子同時(shí)在溝道中傳輸,并且都可以通過(guò)編程/擦除操作被浮柵層俘獲或者是排出,也就是一種載流子可以用于擦除被浮柵俘獲的極性相反的另一種載流子,從而測(cè)試的器件的閾值電壓是向正、負(fù)兩個(gè)方向偏移,器件也獲得較大的存儲(chǔ)窗口。另外隧穿層的厚度和表面形貌對(duì)于器件的存儲(chǔ)窗口和保持特性具有重要影響,優(yōu)化后的器件以30納米四十四烷作為隧穿層時(shí),編程/擦除電壓為±100V時(shí)存儲(chǔ)窗口為18.1V,保持時(shí)間超過(guò)7.5小時(shí)。然后我們用C60/Pentacene的異質(zhì)結(jié)代替單純的并五苯作為有源層,制備的器件表現(xiàn)出明顯的雙極特性,并且得到了較大存儲(chǔ)窗口。隨后我們采用低速率真空熱蒸鍍鋁然后空氣中退火處理的方法制備了內(nèi)部不連續(xù)的鋁納米粒子和外層連續(xù)致密的氧化鋁薄膜分別作為浮柵層和隧穿層的器件。最終制備出來(lái)的器件表現(xiàn)出了顯著的光響應(yīng)和存儲(chǔ)效應(yīng),暗室條件下通過(guò)編程/擦除之后空穴被浮柵俘獲或者是排出,閾值電壓只有單向偏移;光輔助編程后光生電子擦除被浮柵俘獲的空穴,器件閾值電壓雙向偏移,存儲(chǔ)窗口增大,存儲(chǔ)效應(yīng)增強(qiáng),控制器件編程條件不同,讀狀態(tài)區(qū)別明顯,因此有望實(shí)現(xiàn)多級(jí)存儲(chǔ)。
【關(guān)鍵詞】：非易失性 浮柵 雙極 光響應(yīng) 多級(jí)存儲(chǔ)
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TP333
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-11
• 第一章 概述11-22
• 1.1 非易失性有機(jī)薄膜晶體管存儲(chǔ)器的發(fā)展現(xiàn)狀11-13
• 1.2 非易失性有機(jī)薄膜晶體管存儲(chǔ)器的工作原理13-17
• 1.2.1 鐵電體型有機(jī)薄膜晶體管存儲(chǔ)器14-15
• 1.2.2 浮柵有機(jī)薄膜晶體管存儲(chǔ)器15-17
• 1.3 非易失性有機(jī)薄膜晶體管存儲(chǔ)器的結(jié)構(gòu)及性能指標(biāo)17-20
• 1.3.1 非易失性有機(jī)薄膜晶體管存儲(chǔ)器的結(jié)構(gòu)17-19
• 1.3.2 非易失性有機(jī)薄膜晶體管存儲(chǔ)器的性能指標(biāo)19-20
• 1.4 本論文的主要工作20-22
• 第二章 基于金納米粒子浮柵的非易失性雙極有機(jī)薄膜晶體管存儲(chǔ)器的研制22-39
• 2.1 基于金屬納米粒子浮柵的非易失性雙極有機(jī)薄膜晶體管存儲(chǔ)器的概述22-23
• 2.2 氧化鉬電極修飾層對(duì)基于并五苯的有機(jī)薄膜晶體管性能影響的研究23-26
• 2.2.1 器件制備流程24-25
• 2.2.2 器件性能測(cè)試與分析25-26
• 2.3 基于金納米粒子浮柵四十四烷作為隧穿層的雙極有機(jī)薄膜晶體管存儲(chǔ)器的研究26-34
• 2.3.1 器件制備流程26-27
• 2.3.2 器件各功能層的形貌分析27-29
• 2.3.3 器件性能測(cè)試與分析29-33
• 2.3.4 對(duì)比器件測(cè)試33-34
• 2.4 基于聚苯乙烯隧穿層的有機(jī)薄膜晶體管存儲(chǔ)器的研究34-37
• 2.4.1 聚苯乙烯用作隧穿層對(duì)器件性能影響的研究34-35
• 2.4.2 基于異質(zhì)結(jié)C60/Pentacene的有機(jī)薄膜晶體管存儲(chǔ)器的研究35-37
• 2.5 小結(jié)37-39
• 第三章 基于鋁納米粒子浮柵有機(jī)薄膜晶體管存儲(chǔ)器的光輔助編程多能級(jí)存儲(chǔ)效應(yīng)39-53
• 3.1 基于鋁納米粒子浮柵的有機(jī)薄膜晶體管存儲(chǔ)器的概述39
• 3.2 基于鋁納米粒子浮柵有機(jī)存儲(chǔ)器的光輔助編程多能級(jí)存儲(chǔ)效應(yīng)39-52
• 3.2.1 器件制備流程39-41
• 3.2.2 器件各功能層的形貌表征41-43
• 3.2.3 器件性能測(cè)試與分析43-52
• 3.3 小結(jié)52-53
• 第四章 總結(jié)53-54
• 參考文獻(xiàn)54-64
• 作者簡(jiǎn)介及在學(xué)期間所取得的科研成果64-65
• 致謝65

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 Paul Rako;;模擬浮柵技術(shù)獲得承認(rèn)[J];電子設(shè)計(jì)技術(shù);2010年03期

2 Rainer Bonitz;;恒憶閃存抗X射線[J];電子設(shè)計(jì)技術(shù);2010年06期

3 劉張李;鄒世昌;張正選;畢大煒;胡志遠(yuǎn);俞文杰;陳明;王茹;;浮柵存儲(chǔ)器的單粒子輻射效應(yīng)研究進(jìn)展[J];功能材料與器件學(xué)報(bào);2010年05期

4 閭錦;陳裕斌;左正;施毅;濮林;鄭有p，

本文編號(hào)：324269