超微金属@氧化铝杂化纳米材料的低温阻变存储及负光电导性能研究

发布时间：2020-05-30 05:42

【摘要】：零带隙金属Fe、Ag和超宽带隙无机化合物Al_2O_3由于能隙的局限性,对可见光和热都不能产生有效响应。针对此问题,本文利用二段水热法并结合后续热还原退火原位析出工艺合成出超微金属纳米晶均匀分散于氧化铝中的金属/无机杂化纳米结构材料,通过纳米尺寸下金属Fe、Ag与无机化合物Al_2O_3的杂化协同效应对电子的运动进行有效控制,让其对光、热和电产生强相互作用,然后进一步构筑成性能可控的阻变式存储器和光电探测器。主要成果如下:(1)本文通过二段水热法结合后续高温退火、还原法,成功制备出了Fe颗粒镶嵌纳米Al_2O_3管的Fe@Al_2O_3材料。以此为材料构筑的简单M-I-M结构器件在低温下具有双极性电阻开关特性,同时伴随着负微分电阻效应。在读写测试中,因其表现出优良的存储稳定性和可观的开/关比,Fe@Al_2O_3纳米管将可以应用于阻变式存储器。(2)依照上述的合成方法,成功制备出了Ag颗粒镶嵌纳米Al_2O_3棒的Ag@Al_2O_3材料。以此为材料构筑的简单M-I-M结构器件在室温下对光(405 nm-980 nm)具有负光电导效应,尤其是对红外光和近紫外光表现出显著的选择性。不仅如此,器件在低电压下,对近紫外光具有显著的持续负光电导现象,以此特性可实现近紫外光光存储。(3)以Ag@Al_2O_3纳米棒材料构筑的M-I-M结构器件在低温下具有双极性电阻开关特性,并且具有良好的开/关比,虽然在存储稳定性方面欠佳,但Ag@Al_2O_3纳米棒在存储器领域的研究具有一定意义。
【图文】：

固相法,氧化铝,纳米,粉末

）、（b）、（c）是固相法制备纳米氧化铝过程中物质的 SEM 图，分合产物的粉末；（d）通过 PACVD 方法制备致密无气孔的纳米 α-(b), (c) are SEM diagram of material in the process of preparation of na method, represents the powder of Al, Fe2O3and mixed products respecnanoα-Al2O3layer was prepared by PACVD method.相法是在加热源作用下，使含铝化合物升温变成气态，物质在反应，最终在降温、冷却过程中生成纳米氧化铝粉体。S)3气体的氛围下，通过 PACVD 方法，成功在 Ti6Al2Mo2Cr气孔、光滑无裂纹的纳米 α-Al2O3层，详见图 1.1（d）。相法效制备纳米氧化铝的方法就是液相法，，主要包括：溶胶—、沉淀法、水热法等[15]四大类。凝胶法：通过加入适当活性剂使铝盐发生聚合或水解反，再将胶体洗涤、干燥形成的凝胶通过煅烧获得纳米氧化med 等[16]将异丙醇铝、硫酸铬和十八胺搅拌混合后，通过

发丝,纳米Al2O3,纳米粒子

a）用溶胶—凝胶法制备的纳米 Al2O3包覆 Cr2O3结构；（b）用溶胶—凝胶的“发丝状”纳米粒子。 (a) Nano alumina coating Cr2O3structure prepared by sol - gel method. (b) Filananoparticles prepared by sol-gel method.乳液反应法：在表面活性剂的帮助下使两种原本互不相溶的溶剂接着乳液中经过成核、聚结、团聚，再将产物煅烧后形成纳米粒子聚乙二醇辛基苯基醚、正丁醇、Ni(NO3)2 6H2O 和三异丙醇铝混中加入适量三乙胺溶液形成微乳液，煅烧团聚物后生成介孔纳米淀法:通过加入适当沉淀剂或活性剂使澄清的铝盐溶液产生前驱体得的前驱体沉淀煅烧后形成纳米氧化铝的方法。Jie 等[19]将 Y2O中，再将适量 ZrOCl2·H2O、Al2(SO4)3和聚乙二醇 (PEG-20000)混边滴加氨水使之产生白色沉淀，煅烧 2 h 后最终形成径粒大小约氧化铝上掺杂氧化钇、氧化锆晶体，详见图 1.3（a）。Ahmed 等[2的 Al(N(CH3)2)3和 25%的氨水混合后在室温下搅拌 3h，将产生的
【学位授予单位】：南昌大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TB383.1

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