基于石墨烯/丝素蛋白膜的柔性记忆元件的研究

发布时间：2023-02-16 20:12

　　随着神经形态计算的兴起,具有记忆/学习功能和信号处理的记忆元件的开发对于构造人工神经网络电路至关重要。目前,记忆元件结构设计大多是基于硅衬底的传统MIS(金属-绝缘体-半导体)结构,刚性易碎及生物不相容等特点制约了其在柔性系统中的应用。因此,迫切需要探索研究基于新型柔性材料体系的记忆元件。丝素蛋白(SF)作为一种柔性生物材料,具有优异的机械性能和生物相容性,但也有一定的局限性,如导电性。通常,丝素蛋白与具有良好导电性能的石墨烯或还原氧化石墨烯(rGO)纳米材料复合,通过调控二者之间的界面相互作用,构建具有良好机械性能和导电性能的高性能复合膜。目前,已有研究人员开展了关于丝素蛋白和石墨烯纳米材料在忆阻器中的应用研究,但仍有很多问题亟待解决,如操作电压过大,电阻转换性较差等。此外,石墨烯/丝素蛋白柔性复合膜在忆容器中的研究仍是空白。本论文以石墨烯/丝素蛋白柔性复合膜为切入口,聚焦其在记忆元件中的应用。主要研究内容与结果如下:1.rGO-SF膜的制备和表征。利用凝胶-膜转换技术将SF均匀嵌入rGO片层之间以获得rGO-SF膜,并对rGO-SF膜结构与性能的关系进行探究。SF和rGO之间的静电...

【文章页数】：57 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 引言
    1.2 记忆元件的概述
    1.3 忆阻器
        1.3.1 忆阻器的结构及特性
        1.3.2 忆阻器的工作机制
    1.4 忆容器
        1.4.1 忆容器的概述及特性
        1.4.2 忆容器的工作机制
    1.5 基于石墨烯和蚕丝蛋白的记忆元件
        1.5.1 石墨烯
        1.5.2 丝素蛋白
    1.6 本论文的研究目标及内容
第2章 rGO-SF膜的制备及性能表征
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验药品及材料
        2.2.2 氧化石墨烯的制备
        2.2.3 丝素蛋白的制备
        2.2.4 rGO-SF膜的制备
        2.2.5 测试与表征
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 不同组分的rGO-SF膜的微观结构表征与分析
        2.3.2 不同组分的rGO-SF膜的电学性能
    2.4 本章小结
第3章 基于rGO-SF膜的柔性忆阻器的研究
    3.1 引言
    3.2 基于rGO-SF膜的柔性忆阻器的制备与表征
    3.3 基于rGO-SF膜的柔性忆阻器的电学测试
        3.3.1 基于rGO-SF膜的柔性忆阻器的基本性能测试
        3.3.2 基于rGO-SF膜的柔性忆阻器的记忆特性测试
    3.4 基于rGO-SF膜的柔性忆阻器的记忆机制的探究
    3.5 本章小结
第4章 基于rGO-SF膜的柔性忆容器的研究
    4.1 引言
    4.2 基于rGO-SF膜的柔性忆容器的制备及结构表征
    4.3 基于rGO-SF膜的柔性忆容器的电学测试
        4.3.1 基于rGO-SF膜的柔性忆容器的基本性能测试
        4.3.2 基于rGO-SF膜的柔性忆容器的记忆特性测试
        4.3.3 基于rGO-SF膜的柔性忆容器的多级信息存储
    4.4 基于rGO-SF膜的柔性忆容器的忆容机制的探究
    4.5 基于rGO-SF膜的柔性忆容器的弯曲性能测试
    4.6 本章小结
第5章 总结与展望
参考文献
致谢



本文编号：3744427