隨著信息技術(shù)和人工智能的不斷發(fā)展,大數(shù)據(jù)的爆發(fā)促使人們對(duì)于大數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)需求不斷增加,而大量的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)需要建立在高性能大容量的信息存儲(chǔ)器件上。非揮發(fā)性存儲(chǔ)器由于器件斷電數(shù)據(jù)不消失,存儲(chǔ)容量大等特點(diǎn),具有成為大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器件的潛力。阻變式隨機(jī)存儲(chǔ)器(Resistive random access memory,RRAM)為新型非揮發(fā)性存儲(chǔ)器,兼具讀寫速度快(ns量級(jí))、功耗低、密度高等優(yōu)勢(shì)具備成為大容量存儲(chǔ)器件的潛力。目前,二維材料阻變存儲(chǔ)器具有功耗低(V_(SET)≤3 V)、體積小和柔韌性優(yōu)良等優(yōu)勢(shì),吸引了眾多研究者的目光,但是二維材料阻變存儲(chǔ)器的阻變機(jī)理尚不清晰,器件的穩(wěn)定性和循環(huán)特性較低�；谝陨弦蛩�,本文主要研究影響二維材料(MoS_2和TiS_2)阻變存儲(chǔ)器阻變性能的因素,旨在提高器件阻變性能實(shí)現(xiàn)器件低功耗和高窗口值的特性。本論文第一步研究聚乙烯吡咯烷酮(Polyvinyl pyrrolidone,PVP)膜的阻變性能。通過研究不同的實(shí)驗(yàn)制備參數(shù)對(duì)器件Al/PVP/ITO/PET阻變性能的影響,最終得出最優(yōu)實(shí)驗(yàn)制備參數(shù)并制備出無(wú)阻變現(xiàn)象的Al/PVP/ITO/PET器件,為下一步對(duì)Al/MoS_2PVP/ITO/PET阻變器件阻變性能的研究做充分的準(zhǔn)備工作。第二步通過水熱法合成二維過渡金屬硫化物二硫化鉬(Molybdenum disulphide,MoS_2)顆粒。用液相超聲的方法剝離出單層或者少層的MoS_2納米片并對(duì)剝離后的MoS_2納米片進(jìn)行物性表征。在氧化銦錫(ITO)襯底上旋涂MoS_2PVP溶液的方法制備阻變層并在阻變層上蒸鍍Al作為頂電極,最終完成Al/MoS_2PVP/ITO/PET阻變器件。通過對(duì)器件三種不同的阻變現(xiàn)象(典型的阻變現(xiàn)象、非對(duì)稱的阻變現(xiàn)象和閾值開關(guān)現(xiàn)象)電學(xué)性能和導(dǎo)電機(jī)制分析,得出器件三種不同阻變現(xiàn)象的原因。研究結(jié)果表明,MoS_2PVP中存在三種不同的晶界(Grain boundaries,GBs),分別為intersecting GB、bisecting GB和bridge GB。三種晶界隨機(jī)形成三種不同類型的由MoS_2納米片中的硫空位和PVP中的硫離子組成的導(dǎo)電細(xì)絲(Conductive filaments,CFs)。這些不同類型的導(dǎo)電細(xì)絲形成和斷裂導(dǎo)致器件呈現(xiàn)不同的阻變現(xiàn)象,且intersecting GB是器件呈現(xiàn)典型阻變現(xiàn)象的原因。為了驗(yàn)證猜想,在MoS_2PVP和ITO層間加入一層PVP層,制備阻變器件結(jié)構(gòu)為Al/MoS_2PVP/PVP/ITO/PET。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明當(dāng)增加intersecting GB數(shù)量時(shí),器件呈現(xiàn)典型阻變現(xiàn)象的幾率明顯上升。由此得出結(jié)論并總結(jié)出方法:通過在底電極和阻變層之間加一層PVP層可以有效的增加器件呈現(xiàn)阻變現(xiàn)象的幾率。由于Al/MoS_2PVP/ITO/PET阻變器件功耗較高,為了進(jìn)一步解決阻變器件功耗等問題,本文第三步研究了不同的制備參數(shù)(剝離溶劑種類、電極尺寸、器件結(jié)構(gòu)、溶液配比和限制電流)對(duì)器件Al/TiS_2PMMA/ITO/PET阻變性能的影響。通過液相超聲法獲得單層或多層的二硫化鈦(Titanium disulfide,TiS_2)納米片并對(duì)TiS_2納米片進(jìn)行物性表征。用在ITO襯底上旋涂TiS_2PMMA溶液的方法制備阻變層并在阻變層上蒸鍍Al作為頂電極,最終完成Al/TiS_2PMMA/ITO/PET阻變器件。通過對(duì)比實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知,當(dāng)使用N,N-二甲基甲酰胺(DFM)溶液作為剝離溶劑時(shí),器件可以實(shí)現(xiàn)低功耗(施加電壓范圍為-1 V~1 V、限制電流為10~(-5) A)。通過改變器件的電極尺寸可以改變器件的窗口值的大小。當(dāng)在底電極和阻變層之間加一層PMMA膜時(shí),可以提高器件高阻態(tài),進(jìn)一步增加器件窗口值。沒有阻變現(xiàn)象的PMMA層可以使器件具有較高的阻值,同時(shí)也伴隨著器件功耗升高(電壓范圍為-4 V~4 V,限制電流在10~(-5) A)。通過改善溶液配比濃度使器件達(dá)到低功耗和高窗口值的功能,對(duì)Al/TiS_2PMMA/ITO/PET器件性能更進(jìn)一步的優(yōu)化,優(yōu)化后的器件(Al/TiS_2PMMA/ITO/PET)工作電壓范圍為-2 V~2 V且窗口值明顯增加(1.46?10~3)。雖然優(yōu)化后的器件窗口值升高,但是器件仍然沒有表現(xiàn)出來典型阻變現(xiàn)象。最后通過增加施加在電極上的限制電流大小,成功獲得具有高窗口值的阻變現(xiàn)象。
【學(xué)位單位】：蘭州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TP333
【部分圖文】：

日糧中 uNDF 不能被微生物降解，覆蓋 pdNDF 的表面，對(duì)瘤胃食團(tuán)中的pdNDF 形成包被阻擋了纖維分解菌與 pdNDF 的接觸，從而降低 NDF 的消化率。圖1 飼料在體外發(fā)酵30、120、和240 h NDF 的消化率及 NDF 池Figure1 Forage in vitro30, 120 and 240 h NDF digestibility and NDF pool1.3.3 粗飼料的加工方式對(duì) NDF 消化率的影響除粗飼料自身因素影響其 NDF 消化率之外，粗飼料的加工方式同樣也能夠影響 NDF 消化率。目前，常用的粗飼料加工方式主要包括物理處理、化學(xué)處理

ItemTemperature(℃)Increased speed（℃/min）Reserved time（min）初始溫度initial temperature50 0 0第一階段190 25 5The first stage第二階段200 10 5The second stage第三階段220 10 8The third stage2.2.1.3 qPCR 的條件和反應(yīng)體系及引物序列質(zhì)粒 DNA 獲取方法參考王慶紅[131]。微生物絕對(duì)定量利用實(shí)時(shí)熒光定量?jī)x（Bio-Rad Laboratories Inc.Hercules, CA, USA）進(jìn)行測(cè)定。反應(yīng)體系：上下游引物各 0.6μL，酶 SYBRPremixExTaqIIkit（TaKaRa,Dalian,China）10μL，ddH2O7.8 μL，樣品 DNA 1 μL。反應(yīng)程序：95℃預(yù)變性 3 min，95℃變性 10 s，62.5℃退火 30 s，72℃延伸 30 s，40 個(gè)循環(huán)(圖 3)。擴(kuò)增細(xì)菌所需引物見表 2-7。
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本文編號(hào)：2865284