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基于浮栅型的有机场效应光敏晶体管存储器的研究

基于浮栅型的有机场效应光敏晶体管存储器的研究

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作者：李焕群南京邮电大学

学位级别：硕士

在如今火热的大数据时代背景下,信息技术的高速发展对数据存储器提出了更高的要求,例如在存储速度、存储密度、元件尺寸、机械柔性、制备工艺以及价格成本等方面。而具有高性能的有机场效应晶体管存储器的发展趋势满足上述要求。有大量... 详细信息

在如今火热的大数据时代背景下,信息技术的高速发展对数据存储器提出了更高的要求,例如在存储速度、存储密度、元件尺寸、机械柔性、制备工艺以及价格成本等方面。而具有高性能的有机场效应晶体管存储器的发展趋势满足上述要求。有大量的研究者从有机场效应晶体管存储器的器件结构、器件各功能层的材料和薄膜形貌等方面入手,调控有机场效应晶体管存储器的性能。本论文先从材料入手,找到合适的器件结构,在此基础上对薄膜形貌进行调控,提升器件的存储性能,并且利用光辅助的手段研究光敏材料对器件的影响。研究成果包括一下内容:首先,我们使用CsPbCl量子点材料与PS进行掺杂,采用混合浮栅型器件结构,探究对器件存储性能的影响,实验表明,掺杂CsPbCl量子点后,该种纳米粒子可作为独立的电荷存储单位保存一定的电量,器件的存储性能有明显提高。在此基础上,对CsPbCl量子点的吸收光谱进行分析,观察不同波长的光对器件存储性能的影响,发现器件在365 nm波长光照射下会发生偏移,而550 nm和650 nm的光在相同条件下则不行。其次,我们选用较为成熟的PbS量子点材料作为电荷存储层,在研究CsPbCl量子点的基础上,利用PbS量子点具有相当大的存储窗口的优点,近一步对器件光调控方面进行研究,比较不同波长的光对基于PbS量子点的浮栅型有机场效应晶体管存储器的影响。分别采用420nm、550 nm、650 nm三种不同波长的光进行测试与比较,发现在施加相同栅压下,在420nm光照射下偏移最明显,而650 nm的最弱,这主要与PbS量子点的吸收峰和相同光强下不同波长的光能量不同有关。最后,总结上述两种无机量子点材料的制备基础上,将无机量子点材料替换成PVK,利用PVK具有优异的疏水性、表面能适合与并五苯结晶以及良好的成膜性等优势,以PS/PVK作为混合浮栅层,利用PS的稳定性和耐受性以及PVK良好的存储特性,提高器件的存储窗口的同时,提高器件的稳定性与耐受性。实验表明,PS与PVK掺杂在5:1的条件下,器件在拥有较大存储窗口的基础上,具有更好的稳定性和耐受性。

关键词：有机场效应晶体管存储器浮栅型光调控吸收光谱

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