基于Ta 2 O 5 的低压有机光敏晶体管存储机理及应用研究
发布时间：2024-12-27 00:04
新型有机光敏晶体管存储器（OPTM）因其集场效应、光敏和存储功能于一体的特点,又具有易集成和可制备柔性、多位存储器件的优势而备受关注。本论文使用高介电常数材料五氧化二钽（Ta2O5）作为绝缘层制备低压OPTM器件,针对绝缘层与有机半导体层并五苯界面处的载流子传输这一关键科学问题,通过改变绝缘层薄膜内O与Ta的比例以及界面修饰的方法研究界面处载流子传输机理,提高OPTM器件性能,并开发OPTM的应用。主要研究成果如下:1.在一定范围内调控溅射工艺中O2浓度,制备得到的OPTM器件的场效应迁移率、光响应度、存储时间等性能随O2浓度的增加而提高。并五苯的形貌测试和接触电阻测试结果表明,并五苯晶粒尺寸增大并且接触电阻降低,从而导致输出电流增加,场效应迁移率因此增大;绝缘层离子化能、界面态密度和界面电势差等结果表明绝缘层内O与Ta比例的提高引起捕获电子中心数目增加,从而提高光响应度和存储时间。分析认为,捕获电子中心由绝缘层内晶胞结构的变化产生,绝缘层与并五苯界面处的捕获电子中心为悬挂键和Ta-OH。2.采用能级...
【文章页数】：123 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 引言
1.1 有机光敏晶体管存储器
1.1.1 有机光敏晶体管概述
1.1.2 有机薄膜晶体管存储器概述
1.1.3 有机光敏晶体管存储器的基本结构和工作原理
1.1.4 有机光敏晶体管存储器的发展
1.2 有机光敏晶体管存储器存在的研究问题及关键科学问题
1.2.1 有机光敏晶体管存储器研究中存在的问题
1.2.2 有机光敏晶体管存储器研究中的关键科学问题
1.3 论文的研究思路与主要内容
第2章 实验方法与技术
2.1 试剂与仪器
2.1.1 主要试剂
2.1.2 仪器
2.2 薄膜的制备工艺
2.2.1 旋涂制膜
2.2.2 真空蒸镀镀膜
2.2.3 直流磁控溅射镀膜
2.3 薄膜的性质表征
2.3.1 薄膜的表面特性研究
2.3.2 薄膜的内部结构及特性
2.3.3 薄膜的电容以及介电常数测定
2.4 有机光敏晶体管存储器的制备与测试
2.4.1 有机光敏晶体管存储器的制备工艺
2.4.2 有机光敏晶体管存储器的性能测试
第3章 不同化学计量比的Ta2O5绝缘层与有机光敏晶体管存储器性能调控的研究
3.1 研究背景
3.2 Ta2O5薄膜内O与Ta比例调节的方法及薄膜性质研究
3.2.1 Ta2O5薄膜内O与Ta比例调节的方法
3.2.2 薄膜性质研究
3.3 低工作电压的有机光敏晶体管存储器的制备与性能
3.3.1 低工作电压的有机光敏晶体管存储器的制备及电学特性
3.3.2 低工作电压的有机光敏晶体管存储器的光敏和存储特性
3.4 基于Ta2O5的有机光敏晶体管存储器的机理研究
3.4.1 有机半导体层与源漏电极接触电阻的变化
3.4.2 绝缘层薄膜内捕获电子中心数目的变化
3.4.3 界面处捕获电子中心数目的变化
3.4.4 捕获电子中心载体
3.5 本章小结
第4章 调控有机光敏晶体管存储器载流子传输的研究
4.1 研究背景
4.2 绝缘层与有机半导体层的界面修饰调控载流子传输
4.2.1 载流子传输调控的设计思路
4.2.2 器件的制备及性能
4.2.3 外加电场及修饰层厚度对有机光敏晶体管存储特性的影响
4.3 紫外臭氧处理绝缘层表面调控载流子传输
4.3.1 紫外臭氧处理后绝缘层薄膜的分析
4.3.2 紫外臭氧处理后器件的存储性能研究
4.4 Ta浮栅调控载流子传输
4.4.1 Ta浮栅存储器的制备
4.4.2 Ta浮栅存储器的性能
4.4.3 光对Ta浮栅存储器性能的影响
4.5 本章小结
第5章 有机光敏晶体管存储器的稳定性及应用研究
5.1 研究背景
5.2 有机光敏晶体管存储器的稳定性研究
5.2.1 器件稳定性测试条件及方法
5.2.2 暗室下器件稳定性研究
5.2.3 光写入后器件稳定性研究
5.2.4 温度对器件性能的影响
5.3 有机光敏晶体管存储器在有机光耦方向的应用
5.4 有机光敏晶体管存储器调控OLED的发光亮度
5.4.1 有机光敏晶体管存储器调控OLED发光亮度的工作原理
5.4.2 调控过程模拟及调控效果检测
5.5 有机光敏晶体管存储器驱动OLED发光
5.5.1 有机光敏晶体管存储器与OLED的连接方式
5.5.2 有机光敏晶体管存储器驱动OLED发光特性研究
5.6 本章小结
结论
参考文献
致谢
个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果
本文编号：4020830
【文章页数】：123 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 引言
1.1 有机光敏晶体管存储器
1.1.1 有机光敏晶体管概述
1.1.2 有机薄膜晶体管存储器概述
1.1.3 有机光敏晶体管存储器的基本结构和工作原理
1.1.4 有机光敏晶体管存储器的发展
1.2 有机光敏晶体管存储器存在的研究问题及关键科学问题
1.2.1 有机光敏晶体管存储器研究中存在的问题
1.2.2 有机光敏晶体管存储器研究中的关键科学问题
1.3 论文的研究思路与主要内容
第2章 实验方法与技术
2.1 试剂与仪器
2.1.1 主要试剂
2.1.2 仪器
2.2 薄膜的制备工艺
2.2.1 旋涂制膜
2.2.2 真空蒸镀镀膜
2.2.3 直流磁控溅射镀膜
2.3 薄膜的性质表征
2.3.1 薄膜的表面特性研究
2.3.2 薄膜的内部结构及特性
2.3.3 薄膜的电容以及介电常数测定
2.4 有机光敏晶体管存储器的制备与测试
2.4.1 有机光敏晶体管存储器的制备工艺
2.4.2 有机光敏晶体管存储器的性能测试
第3章 不同化学计量比的Ta2O5绝缘层与有机光敏晶体管存储器性能调控的研究
3.1 研究背景
3.2 Ta2O5薄膜内O与Ta比例调节的方法及薄膜性质研究
3.2.1 Ta2O5薄膜内O与Ta比例调节的方法
3.2.2 薄膜性质研究
3.3 低工作电压的有机光敏晶体管存储器的制备与性能
3.3.1 低工作电压的有机光敏晶体管存储器的制备及电学特性
3.3.2 低工作电压的有机光敏晶体管存储器的光敏和存储特性
3.4 基于Ta2O5的有机光敏晶体管存储器的机理研究
3.4.1 有机半导体层与源漏电极接触电阻的变化
3.4.2 绝缘层薄膜内捕获电子中心数目的变化
3.4.3 界面处捕获电子中心数目的变化
3.4.4 捕获电子中心载体
3.5 本章小结
第4章 调控有机光敏晶体管存储器载流子传输的研究
4.1 研究背景
4.2 绝缘层与有机半导体层的界面修饰调控载流子传输
4.2.1 载流子传输调控的设计思路
4.2.2 器件的制备及性能
4.2.3 外加电场及修饰层厚度对有机光敏晶体管存储特性的影响
4.3 紫外臭氧处理绝缘层表面调控载流子传输
4.3.1 紫外臭氧处理后绝缘层薄膜的分析
4.3.2 紫外臭氧处理后器件的存储性能研究
4.4 Ta浮栅调控载流子传输
4.4.1 Ta浮栅存储器的制备
4.4.2 Ta浮栅存储器的性能
4.4.3 光对Ta浮栅存储器性能的影响
4.5 本章小结
第5章 有机光敏晶体管存储器的稳定性及应用研究
5.1 研究背景
5.2 有机光敏晶体管存储器的稳定性研究
5.2.1 器件稳定性测试条件及方法
5.2.2 暗室下器件稳定性研究
5.2.3 光写入后器件稳定性研究
5.2.4 温度对器件性能的影响
5.3 有机光敏晶体管存储器在有机光耦方向的应用
5.4 有机光敏晶体管存储器调控OLED的发光亮度
5.4.1 有机光敏晶体管存储器调控OLED发光亮度的工作原理
5.4.2 调控过程模拟及调控效果检测
5.5 有机光敏晶体管存储器驱动OLED发光
5.5.1 有机光敏晶体管存储器与OLED的连接方式
5.5.2 有机光敏晶体管存储器驱动OLED发光特性研究
5.6 本章小结
结论
参考文献
致谢
个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果
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