本文關鍵詞：鍺納米線的合成、表征及其非易失性存儲研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：一維納米線由于其小尺寸和量子限域效應在未來納米級電子器件中受到大家的青睞。在基于納米線的電子器件中，鍺是個非常好的半導體材料，因為它有著較小的帶隙和較大的載流子遷移率。 通過傳統(tǒng)的方法也就是氣-液-固(VLS)機理法合成的鍺納米線在本論文中得到了研究與證明，我們發(fā)現(xiàn)不同的實驗條件和硅基片位置會導致不同的產(chǎn)物形貌。而通過真空濺射鍍膜儀濺射的Au膜催化劑在改變其厚度的時候則會造成鍺納米線直徑的大小和分布發(fā)生變化，，Au膜越厚，鍺納米線的直徑越大，其分布范圍越寬。高質量、密度大的鍺納米線可通過調節(jié)實驗參數(shù)得到。 制備的帶有較厚氧化鍺殼層本征鍺納米線的非易失性存儲器表現(xiàn)出很大的存儲窗口和較高的電流開關比（約104），這主要歸因于鍺納米線的小尺寸和表面電荷陷阱態(tài)，該器件的結構是場效應晶體管(FET)結構。我們研究并證明了在空氣中退火的過程是一個簡單有效的方法去形成一個合適厚度的氧化鍺層來阻止存儲電荷的逃逸，這層氧化鍺扮演了一個非常要的角色—遂穿介電層，氧化鍺層的厚度和質量直接關系到存儲器件的性能，這種有著較長的保持性和較好的擦寫讀重復性揭示了本征鍺納米線器件在存儲器方面的潛在應用。 我們用Au和Ag納米顆粒修飾鍺納米線表面去進一步研究鍺納米線的存儲性能，表征手段顯示鍺表面有著較合適的金屬顆粒大小和分布密度。修飾后，相對于未修飾也未退火的器件，其窗口大大增加但保持性增加不是很明顯。在具體兩種金屬修飾的情況，退火后Au修飾的器件由于程度不夠性能改善不明顯，而Ag修飾的器件由于Ag納米顆粒的幾乎完全氧化而失去作用。 本論文的工作驗證和補充了對于鍺納米線合成的研究，同時也對本征鍺納米線電學性能研究和納米線非易失性存儲器的制備提供了新的方法和一定的參考依據(jù)。
【關鍵詞】：鍺納米線 器件 非易失性存儲器 退火 窗口 保持性
【學位授予單位】：蘇州大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TB383.1;TP333
【目錄】：

• 中文摘要4-6
• Abstract6-11
• 第一章 緒論11-27
• 1.1 一維納米材料的概述11-18
• 1.1.1 一維納米材料的介紹11
• 1.1.2 一維納米材料的制備方法11-15
• 1.1.3 一維納米材料的特性和應用15-18
• 1.2 一維鍺納米線的研究現(xiàn)狀18-21
• 1.2.1 一維鍺納米線合成與表征的研究現(xiàn)狀18-19
• 1.2.2 一維鍺納米線應用的研究進展19-21
• 1.3 一維納米材料場效應晶體管和非易失性存儲器21-25
• 1.3.1 場效應晶體管和非易失性存儲器的介紹21-23
• 1.3.2 一維納米線場效應晶體管和存儲器的研究介紹23-25
• 1.4 本論文的研究意義和主要內容25-27
• 1.4.1 研究意義25-26
• 1.4.2 主要內容26-27
• 第二章 實驗手段27-36
• 2.1 實驗手段介紹27-32
• 2.1.1 鍺納米線合成與表征手段27-30
• 2.1.2 鍺納米線非易失性存儲器的制備手段30-31
• 2.1.3 鍺納米線非易失性存儲器的測試手段31-32
• 2.2 鍺納米線器件的制備流程32-35
• 2.2.1 鍺納米線的合成和表面處理32-33
• 2.2.2 硅基片的清洗和鍺線轉移33
• 2.2.3 光刻工藝33-34
• 2.2.4 器件的后處理34-35
• 2.3 小結35-36
• 第三章 鍺納米線的合成與表征研究36-47
• 3.1 前言36-37
• 3.2 鍺納米線的制備37-39
• 3.2.1 鍺納米線的合成37-38
• 3.2.2 鍺納米線生長機制的解釋38-39
• 3.3 鍺納米線的表征39-45
• 3.3.1 鍺納米線的表面形貌表征39-42
• 3.3.2 鍺納米線的晶體結構和化學成分表征42-44
• 3.3.3 鍺納米線的表面穩(wěn)定性的研究44-45
• 3.4 小結45-47
• 第四章 基于本征鍺納米線的非易失性存儲器研究47-57
• 4.1 前言47-48
• 4.2 器件的制備48-49
• 4.3 本征鍺納米線非易失性存儲器的電學性能研究49-54
• 4.3.1 本征鍺納米線存儲器的器件結構與工作原理49-51
• 4.3.2 本征鍺納米線存儲器的電學性能51-54
• 4.4 本征鍺納米線形貌、結構與表面化學態(tài)對器件性能影響的研究54-56
• 4.4.1 本征鍺納米線的形貌與結構對器件性能的影響54-55
• 4.4.2 本征鍺納米線表面化學態(tài)對器件的影響55-56
• 4.5 小結56-57
• 第五章 基于金屬納米顆粒-鍺納米線復合體的非易失性存儲器研究57-67
• 5.1 前言57-58
• 5.2 鍺納米線表面附載金屬顆粒58-62
• 5.2.1 納米線表面附載金納米顆粒58-59
• 5.2.2 納米線表面附載銀納米顆粒59-61
• 5.2.3 修飾后鍺納米線存儲器的制備61-62
• 5.3 金屬附載后鍺納米線非易失性存儲器的電學性能62-66
• 5.3.1 附載金納米顆粒后器件的電學性能62-64
• 5.3.2 附載銀納米顆粒后器件的電學性能64-66
• 5.3.3 兩種器件電學性能的比較與分析66
• 5.4 小結66-67
• 第六章 全文總結67-69
• 參考文獻69-80
• 攻讀學位期間的科研成果80-81
• 致謝81-82

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本文編號：443648