鋅基半導(dǎo)體納米晶有機(jī)電雙穩(wěn)態(tài)器件的制備及性能研究.pdf

1、基于有機(jī)/無機(jī)納米復(fù)合材料的有機(jī)雙穩(wěn)態(tài)器件作為一個(gè)新型存儲(chǔ)技術(shù)，具有低能耗、低成本及簡(jiǎn)單的制備方法等優(yōu)點(diǎn)，在下一代非揮發(fā)性存儲(chǔ)中有著廣闊的潛在應(yīng)用。但是這類器件中無機(jī)納米顆粒對(duì)器件的雙穩(wěn)態(tài)效應(yīng)的影響機(jī)制還未得到很好的解釋，其載流子傳輸機(jī)制以及跳變機(jī)制還有待進(jìn)一步的深入研究。本論文采用核殼結(jié)構(gòu)的ZnO/SiO2納米顆粒層夾在PVP層中構(gòu)成三明治機(jī)構(gòu)的雙穩(wěn)態(tài)器件，研究了殼層SiO2對(duì)器件雙穩(wěn)態(tài)特性和載流子傳輸機(jī)制的影響。使用ZnS量子點(diǎn)與P

2、VP復(fù)合制備了一次寫入多次讀取的雙穩(wěn)態(tài)器件，同時(shí)還采用ZnS量子點(diǎn)制備了全無機(jī)的具有發(fā)光和存儲(chǔ)雙重功能的雙穩(wěn)態(tài)發(fā)光器件，簡(jiǎn)單討論了其作用機(jī)制。具體研究結(jié)果如下：
　　1.通過旋涂工藝制備了由核殼結(jié)構(gòu)的ZnO/SiO2納米顆粒層夾在PVP層中組成的三明治結(jié)構(gòu)的有機(jī)雙穩(wěn)態(tài)器件ITO/PVP/[ZnO/SiO2納米顆粒]/PVP/A1。與不含納米顆粒夾層的器件相比，該器件表現(xiàn)出良好的可重\的雙穩(wěn)態(tài)特性以及負(fù)微分電阻效應(yīng)。結(jié)合器件在不同反

3、向電壓作用下的Ⅰ-Ⅴ特性曲線，詳細(xì)討論了器件的雙穩(wěn)態(tài)特性；并分別用歐姆定律、空間電荷限制電流、熱電子發(fā)射等理論模型解釋了器件中載流子的傳輸機(jī)制；此外，我們用ZnO納米顆粒對(duì)載流子的俘獲和釋放來解釋器件開關(guān)狀態(tài)的跳變，并通過器件在不同電壓作用下的Ⅰ-Ⅴ特性曲線進(jìn)一步證明了這一機(jī)制。作為對(duì)比，研究了基于單層核殼結(jié)構(gòu)的ZnO/SiO2納米顆粒的無機(jī)電雙穩(wěn)態(tài)器件，簡(jiǎn)單分析了器件的載流子傳輸機(jī)制。最后，我們分別用ZnO納米顆粒和ZnO/SiO2納

4、米顆粒嵌入到兩層PVP中，制備成有機(jī)雙穩(wěn)態(tài)器件，并從器件的Ⅰ-Ⅴ特性曲線和I-t特性初步研究了殼層SiO2的作用，結(jié)果顯示殼層SiO2對(duì)載流子的限制作用是器件出現(xiàn)雙穩(wěn)態(tài)現(xiàn)象的基本原因，殼層SiO2的存在增加了器件的電流開關(guān)比，提高了器件對(duì)數(shù)據(jù)的保持能力。
　　2.采用PVP與ZnS量子點(diǎn)的復(fù)合材料通過簡(jiǎn)單的旋涂工藝制備了雙穩(wěn)態(tài)器件ITO/ZnS量子點(diǎn)與PVP混合層/A1，實(shí)現(xiàn)了對(duì)數(shù)據(jù)的一次寫入、多次讀取的存儲(chǔ)功能。
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