有机半导体二极管电存储器件及其存储机理的研究

发布时间：2017-11-15 11:26

  本文关键词：有机半导体二极管电存储器件及其存储机理的研究

  更多相关文章： 有机半导体 存储器 氧化石墨烯 量子点 有机小分子

【摘要】：有机半导体二极管电存储器作为下一代存储技术的热点替代者之一，它具有很强的可塑性，低廉的成本，高的存储密度，可柔性折叠等优点，有很高的应用潜力及经济前景。迄今为止，有机半导体二极管电存储器的研制主要还集中在实验室阶段，器件的稳定性得不到控制，还没有形成一套完整的存储机理解释，导致设计及制备工艺得不到理论上的指导。鉴于此，对于有机半导体存储器件的稳定性及系统的存储机制的研究非常具有实际意义。 本论文通过设计制备一系列有机半导体二极管存储器件，深入研究了器件的性能并就其各自的存储机制进行了探讨，为有机半导体二极管的理论发展提供一定的技术铺垫。 （1）我们改进了制备氧化石墨烯的方法，制备出了质量较高的氧化石墨烯，并利用其制备高性能的二极管电存储器件。通过控制薄膜的热退火温度，来制备出不同表面形貌的氧化石墨烯薄膜，并将其制备为二极管电存储器件，进一步研究了薄膜形貌与器件性能之间的关系。我们发现器件的性能不是在薄膜最平整的时候才是最好的，因为随着退火温度的升高，薄膜的形貌变的更加平整，但是在经过160℃以上的热退火处理后，器件没有任何存储特性。我们认为器件的性能取决于薄膜与电极之间的偶极子的多少。在较低的热处理温度下，由于表面粗糙度较高，薄膜与电极的有效接触面积较大，从而可以形成较多的界面偶极子，可以有效的提高载流子注入能力及注入效率，从而载流子可以到达薄膜中处于较深处的势垒较高的电荷陷阱位点，导致了器件性能上的差异。 （2）掺杂纳米粒子是制备有机半导体二极管存储器的一种重要技术，一般掺杂纳米粒子的有机半导体二极管电存储器件有夹层型和共混型两种器件结构，我们系统的研究了这两种器件结构对器件性能的影响。在共混型器件结构中，我们通过调控不同的掺杂比例，，研究了不同的掺杂比例对器件性能的影响。在掺杂两种不同纳米粒子的氧化石墨烯二极管电存储器件中的研究中，初步实现了利用不同的纳米粒子在主体材料中形成的陷阱深度的不一致这一特点来实现了多阶存储这一设计初衷。 （3）我们设计并制备了基于有机小分子材料DCB、DCTA以及氮杂芴的二极管电存储器件。本文研究了不同的电极材料对于以小分子DCB和DCTA为功能层的二极管电存储器件的性能影响。研究发现电极材料对于器件的存储性能有很大的影响，其主要的原因可能是由于电极与有机功能材料直接所形成界面的性质的不同所导致。同时，我们发现了新型蓝光材料氮杂芴在采用Crossbar的器件结构时可以实现较为少见的DRAM型存储特性，经过研究分析发现其存储特性可能是由于其分子内的D-A基团之间的电荷传递所导致的。
【学位授予单位】：南京邮电大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TP333

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本文编号：1189576