基于调节存储功能层的非易失性有机场效应晶体管存储器的研究

发布时间：2017-10-03 21:22

  本文关键词：基于调节存储功能层的非易失性有机场效应晶体管存储器的研究

  更多相关文章： 非易失性存储 浮栅 有机场效应晶体管 孔结构 隧穿电介层

【摘要】：有机场效应晶体管存储器具有材料来源广、工艺简单、可低温常温制备、溶液制备、非破坏性读取、柔性集成等众多优点,广泛受到科研人员的关注。本文介绍了有机场效应晶体管存储器的发展历程、分类以及存储机理,设计并制备了可调节隧穿层势垒的浮栅型有机场效应晶体管(OFET)存储器,并对其存储机理进行了解释。文中将Breath-figure法和旋涂法相结合,利用水的乳化性质,让超声分散的小水滴在溶液中均匀分布,充当多孔模板;旋涂法制备薄膜保证了薄膜的厚度和表面粗糙度可控。为了探究多孔结构在OFET存储器中的功能,我们分别使用薄的/厚的无孔结构和低密度/高密度多孔结构聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)薄膜充当隧穿层制备出四个浮栅型OFET存储器;多孔结构和无孔结构PMMA隧穿层存储器相比较,多孔结构的PMMA隧穿层能够对浮栅型OFET存储器器件的存储性能产生积极影响,促进存储器读写擦性能的改善。此外,随着PMMA薄膜孔密度的增加,存储器的性能也同步增加。通过研究多孔结构PMMA薄膜原子力显微镜(AFM)图片和高密度多孔结构PMMA薄膜上生长的并五苯薄膜AFM发现,并五苯在热蒸发过程中有部分晶粒渗入PMMA薄膜孔洞中,使PMMA隧穿层和并五苯活性层之间的有效隧穿面积大大增加,同时使PMMA薄膜和并五苯薄膜之间的电子转移路径增多,促进存储器中浮栅粒子对电子的捕获和释放。因此,文中制备的多孔结构PMMA隧穿层具有两个特性,孔结构部位具有较低的隧穿势垒,有利于电荷的捕获和释放;无孔部位薄膜较厚,具有较高电绝缘性。
【关键词】：非易失性存储 浮栅 有机场效应晶体管 孔结构 隧穿电介层
【学位授予单位】：南京邮电大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TP333;TN386
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 专用术语注释表8-9
• 第一章 绪论9-14
• 1.1 引言9-11
• 1.1.1 有机电子学背景介绍9-10
• 1.1.2 有机存储器概述10-11
• 1.2 本文研究意义和主要工作11-14
• 1.2.1 研究意义11-12
• 1.2.2 主要工作12-14
• 第二章 有机场效应晶体管存储器概述14-29
• 2.1 有机场效应晶体管存储器背景介绍14-18
• 2.1.1 有机场效应晶体管存储器结构和基本参数14-16
• 2.1.2 有机场效应晶体管存储器主要制备材料16-18
• 2.2 OFET存储器分类和工作原理18-24
• 2.2.1 OFET存储器分类18-22
• 2.2.2 有机场效应晶体管存储器工作原理22-24
• 2.3 具有多孔结构的有机场效应晶体管存储器制备方法24-27
• 2.3.1 多孔结构有机场效应晶体管存储器简介24-25
• 2.3.2 多孔聚合物薄膜的制备25
• 2.3.3 器件的制备25-27
• 2.4 存储器器件的性能测试和表征27-28
• 2.5 本章小结28-29
• 第三章 呼吸图法制备PMMA多孔薄膜29-43
• 3.1 前言29-35
• 3.1.1 呼吸图法制备多孔结构聚合物薄膜29-32
• 3.1.2 多孔结构的形成机理32-34
• 3.1.3 多孔结构形成的影响因素34-35
• 3.2 PMMA多孔聚合物薄膜的制备35-43
• 3.2.1 实验部分35-37
• 3.2.2 结果与讨论37-43
• 3.3 本章小结43
• 第四章 利用多孔结构调节隧穿层势垒制备高性能存储器件43-54
• 4.1 有机隧穿层对存储器性能的重要性43-44
• 4.2 基于多孔结构隧穿层有机场效应晶体管存储器性能研究44-51
• 4.2.1 器件制备和性能表征44-46
• 4.2.2 结果与讨论46-51
• 4.3 多孔结构存储器机理解释和物理模型51-53
• 4.4 本章小结53-54
• 第五章 利用不同聚合物混掺调节存储层制备高性能存储器54-60
• 5.1 引言54
• 5.2 器件制备与表征54-56
• 5.3 结果与讨论56-59
• 5.4 本章小结59-60
• 第六章 总结与展望60-61
• 参考文献61-64
• 附录1 攻读硕士学位期间撰写的论文64-65
• 附录2 攻读硕士学位期间申请的专利65-66
• 附录3 攻读硕士学位期间参加的科研项目66-67
• 致谢67

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本文编号：966820