基于单根金属氧化物一维微/纳米线的双电极结构器件的性能研究
发布时间：2021-02-19 05:51
随着全球变暖和能源危机的来临,寻找可再生的绿色能源是全人类可持续发展的重要目标。宏观上,光能、热能、风能等新型能源逐步替代石油、煤等传统能源是必然的趋势。微观上,良好的独立性、持久性、安全性、生物兼容性、灵敏性、便携性,是不断发展和研究的目标。纳米器件由于其尺寸小,被广泛的应用于集成电路、传感器、存储器、生物植入、纳米机器人等领域。本课题将从一维金属氧化物微/纳米材料的应用出发,通过构筑双电极端结构的器件来对环境中热能和机械能进行利用,以实现单根一维微/纳米材料在纳米发电机、可调控电阻开关及可重复编辑的多比特非易失型存储器等方面的应用。目前,对于能够进行热电转换的纳米器件来说,其工作原理大多基于热电效应和热释电效应,这些器件的工作通常依赖于时间上或者空间上分布的温度梯度。为了解决器件对温度变化的依赖,本文制备了一种能在恒温条件下获取热能并产生稳定直流电信号的微/纳米热发电机,在工作时无需营造出时间或空间上分布的温度梯度。这种微/纳米发电机是单根Zn2-XSnO4/ZnO核壳结构微/纳米线构造的双电极结构器件,在207至300 oC时,单个器件的电流输出达到最大值,通过并联发电机可进一步...
【文章来源】：南昌大学江西省 211工程院校
【文章页数】：127 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 引言
1.2 一维纳米材料的制备方法
1.2.1 物理气相沉积
1.2.2 模板法
1.2.3 刻蚀技术
1.2.4 静电纺丝技术
1.2.5 化学气相沉积
1.2.6 溶胶凝胶法
1.2.7 溶剂热技术
1.2.8 碳热还原法
1.3 一维微/纳米材料在自供能系统中的应用
1.3.1 一维微/纳米材料在压电纳米发电机及其自供能系统中的应用
1.3.2 一维微/纳米材料在摩擦纳米发电机及其自供能系统中的应用 ..· 12
1.3.3 一维微/纳米材料在热电纳米发电机方面及其自供能系统中的应用
1.3.4 一维微/纳米材料在自供能光探测方面的应用
1.3.5 一维微/纳米材料在自供能的其他方面的应用
1.4 一维纳米器件在电阻开关及非易失性存储方面的应用
1.4.1 阻变式存储器的工作原理
1.4.2 一维微/纳米材料在电阻开关及阻变式存储器的应用
1.5 本论文的主要工作
第2章 单根Zn2-XSnO4/ZnO微/纳米线热驱动直流发电机的性能研究
2.1 引言
2.2 实验部分
2.2.1 主要原料和实验设备
2.2.2 Zn2-XSnO4/ZnO微/纳米线的制备及器件构筑
2.2.3 测试仪器
2.3 结果与讨论
2.3.1 Zn2-XSnO4/ZnO微/纳米线的形貌及结构表征
2.3.2 单个热发电机的性能研究
2.3.3 热发电机并联的性能研究
2.4 本章小结
第3章 单根ZnO:K, Cl纳米线的巨热阻效应及多比特非易失性温度存储性能的研究
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 主要原料和实验设备
3.2.2 K, Cl共掺杂ZnO微/纳米线的制备及器件构筑
3.2.3 测试仪器
3.3 结果与讨论
3.3.1 K, Cl共掺杂的Zn O微/纳米线的形貌及结构表征
3.3.2 器件的温度响应及存储效应
3.3.3 器件的工作原理
3.3.4 温度调控的多阻态效应
3.3.5 电压调控的多阻态效应
3.4 本章小结
第4章 单根ZnO:In微/纳米线构筑的背对背二极管及非易失性多比特存储器的性能研究
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 主要原料和实验设备
4.2.2 In-ZnO微/纳米线的制备及器件构筑
4.2.3 测试仪器
4.3 结果与讨论
4.3.1. 形貌及结构表征
4.3.2 陷阱态调控机制
4.3.3 可调控的背对背肖特基二极管
4.3.4 非易失性多比特存储器
4.4 本章小结
第5章 单根ZnO:In微/纳米线的压阻效应及非易失性多比特存储性能的研究
5.1 引言
5.2 实验部分
5.2.1 主要原料和实验设备、试剂及仪器
5.2.2 单根In-ZnO微/纳米线双电极结构器件的构筑
5.2.3 测试仪器
5.3 结果与讨论
5.3.1 压阻开关效应
5.3.2 应力写入的非易失性存储效应
5.3.3 应力擦除的非易失性多比特存储效应
5.4 本章小结
第6章 结论
致谢
参考文献
攻读学位期间的研究成果
本文编号：3040692
【文章来源】：南昌大学江西省 211工程院校
【文章页数】：127 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 引言
1.2 一维纳米材料的制备方法
1.2.1 物理气相沉积
1.2.2 模板法
1.2.3 刻蚀技术
1.2.4 静电纺丝技术
1.2.5 化学气相沉积
1.2.6 溶胶凝胶法
1.2.7 溶剂热技术
1.2.8 碳热还原法
1.3 一维微/纳米材料在自供能系统中的应用
1.3.1 一维微/纳米材料在压电纳米发电机及其自供能系统中的应用
1.3.2 一维微/纳米材料在摩擦纳米发电机及其自供能系统中的应用 ..· 12
1.3.3 一维微/纳米材料在热电纳米发电机方面及其自供能系统中的应用
1.3.4 一维微/纳米材料在自供能光探测方面的应用
1.3.5 一维微/纳米材料在自供能的其他方面的应用
1.4 一维纳米器件在电阻开关及非易失性存储方面的应用
1.4.1 阻变式存储器的工作原理
1.4.2 一维微/纳米材料在电阻开关及阻变式存储器的应用
1.5 本论文的主要工作
第2章 单根Zn2-XSnO4/ZnO微/纳米线热驱动直流发电机的性能研究
2.1 引言
2.2 实验部分
2.2.1 主要原料和实验设备
2.2.2 Zn2-XSnO4/ZnO微/纳米线的制备及器件构筑
2.2.3 测试仪器
2.3 结果与讨论
2.3.1 Zn2-XSnO4/ZnO微/纳米线的形貌及结构表征
2.3.2 单个热发电机的性能研究
2.3.3 热发电机并联的性能研究
2.4 本章小结
第3章 单根ZnO:K, Cl纳米线的巨热阻效应及多比特非易失性温度存储性能的研究
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 主要原料和实验设备
3.2.2 K, Cl共掺杂ZnO微/纳米线的制备及器件构筑
3.2.3 测试仪器
3.3 结果与讨论
3.3.1 K, Cl共掺杂的Zn O微/纳米线的形貌及结构表征
3.3.2 器件的温度响应及存储效应
3.3.3 器件的工作原理
3.3.4 温度调控的多阻态效应
3.3.5 电压调控的多阻态效应
3.4 本章小结
第4章 单根ZnO:In微/纳米线构筑的背对背二极管及非易失性多比特存储器的性能研究
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 主要原料和实验设备
4.2.2 In-ZnO微/纳米线的制备及器件构筑
4.2.3 测试仪器
4.3 结果与讨论
4.3.1. 形貌及结构表征
4.3.2 陷阱态调控机制
4.3.3 可调控的背对背肖特基二极管
4.3.4 非易失性多比特存储器
4.4 本章小结
第5章 单根ZnO:In微/纳米线的压阻效应及非易失性多比特存储性能的研究
5.1 引言
5.2 实验部分
5.2.1 主要原料和实验设备、试剂及仪器
5.2.2 单根In-ZnO微/纳米线双电极结构器件的构筑
5.2.3 测试仪器
5.3 结果与讨论
5.3.1 压阻开关效应
5.3.2 应力写入的非易失性存储效应
5.3.3 应力擦除的非易失性多比特存储效应
5.4 本章小结
第6章 结论
致谢
参考文献
攻读学位期间的研究成果
本文编号：3040692
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/cailiaohuaxuelunwen/3040692.html
