基于Polyvinyl Pyrrolidone和PbSe超晶格复合体系的电双稳器件的研究

发布时间：2018-04-18 06:50

  本文选题：电双稳器件 + PbSe超晶格　； 参考：《北京交通大学》2017年硕士论文

【摘要】：有机电双稳态存储器具备工艺简单、可折叠及存储密度大等优点。近年来,基于无机纳米材料和聚合物的复合材料被引入到电双稳器件中,已成为存储器件科研领域的一大热点。本工作中,我们制备了PbSe超晶格纳米材料和二氧化硅修饰PbSe超晶格纳米材料,分别与聚合物Polyvinyl Pyrrolidone(PVP)进行复合,采用旋涂的方法制备成电双稳器件,研究了器件的电学特性,讨论了器件的工作原理。主要内容如下:1.通过热水浴的方法制备了三维自组装PbSe超晶格,并对其进行了透射电子显微镜(TEM)、X射线粉末衍射(XRD)表征。利用聚合物PVP和PbSe超晶格制备了结构为ITO/PVP/PbSe superlattices/PVP/Al的电双稳器件。研究了用不同质量比的PbSe超晶格和聚合物PVP制作的器件的电流电压特性,通过与结构为ITO/PVP/Al的电双稳器件进行对比,来研究PbSe超晶格对器件电双稳特性的作用,并用载流子输运模型对实验结果进行拟合,对器件的电荷传输机制进行了研究。结果表明:当PVP和PbSe超晶格质量比为1:1时,器件性能最好,电流开关比可以达到7×104,ON态和OFF态电流可以保持104秒,几乎不衰减。器件的电双稳特性主要源于PbSe超晶格对电荷进行俘获、存储和释放。2.利用微乳液法制备了SiO2修饰表面的PbSe超晶格,并对其进行透射电子显微镜(TEM)表征。将PVP和SiO2修饰PbSe超晶格共混,通过简单旋涂的方法制成结构为ITO/PEDOT:P S S/PVP:SiO2修饰PbS e超晶格/Al的器件。研究了用不同质量比的Si02修饰PbSe超晶格和聚合物PVP制作的器件的电流电压特性,通过与结构为ITO/PVP/Al的电双稳器件进行对比,来研究SiO2修饰PbSe超晶格对器件电双稳特性的作用,并用载流子输运模型对实验结果进行拟合,对器件的电荷传输机制进行了研究。结果表明:当SiO2修饰PbSe超晶格和PVP质量比为1:3时,器件性能最好,电流开关比可以达到104。器件的电双稳特性主要源于修饰PbSe超晶格的SiO2对电荷进行俘获、存储和释放。
[Abstract]:The mechatronic bistable memory has the advantages of simple process, foldable and high storage density.In recent years, composite materials based on inorganic nanomaterials and polymers have been introduced into electrical bistable devices, which has become a hot spot in the field of memory devices.In this work, we have prepared PbSe superlattice nanomaterials and silica modified PbSe superlattice nanomaterials, which have been compounded with polymer Polyvinyl Pyrrolido PVP, respectively, and have been fabricated by spin-coating method into electrical bistable devices. The electrical properties of the devices have been studied.The working principle of the device is discussed.The main content is as follows: 1.Three-dimensional self-assembled PbSe superlattices were prepared by hot water bath and characterized by transmission electron microscopy (TEM).Electrical bistable devices with ITO/PVP/PbSe superlattices/PVP/Al structure were fabricated by using polymer PVP and PbSe superlattices.The current and voltage characteristics of PbSe superlattices and polymer PVP devices with different mass ratios are studied. The effects of PbSe superlattices on the electrical bistability characteristics of the devices are studied by comparing them with those of ITO/PVP/Al devices.The experimental results are fitted with carrier transport model and the charge transport mechanism of the device is studied.The results show that when the mass ratio of PVP to PbSe is 1:1, the performance of the device is the best. The current-switching ratio can reach 7 脳 104 on state and OFF state current can be maintained for 104 seconds, almost without attenuation.The electrical bistability of the devices is mainly due to the capture, storage and release of charge by PbSe superlattices.SiO2 modified PbSe superlattices were prepared by microemulsion method and characterized by transmission electron microscopy (TEM).PVP and SiO2 modified PbSe superlattices were blended and fabricated with ITO/PEDOT:P S S/PVP:SiO2 modified PbS e superlattice / Al by simple spin-coating method.The current and voltage characteristics of Si02 modified PbSe superlattices and polymer PVP devices with different mass ratios were studied. The effect of SiO2 modified PbSe superlattices on the electrical bistability of the devices was studied by comparing with the ITO/PVP/Al devices.The experimental results are fitted with carrier transport model and the charge transport mechanism of the device is studied.The results show that when the mass ratio of SiO2 modified PbSe superlattice and PVP is 1:3, the performance of the device is the best and the current-switching ratio can reach 104.The electrical bistability of the device is mainly due to the charge capture, storage and release by the modified PbSe superlattice SiO2.
【学位授予单位】：北京交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TB33;TP333

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本文编号：1767252