鋅基半導體納米晶有機電雙穩態器件的制備及性能研究.pdf

1、基于有機/無機納米復合材料的有機雙穩態器件作為一個新型存儲技術，具有低能耗、低成本及簡單的制備方法等優點，在下一代非揮發性存儲中有著廣闊的潛在應用。但是這類器件中無機納米顆粒對器件的雙穩態效應的影響機制還未得到很好的解釋，其載流子傳輸機制以及跳變機制還有待進一步的深入研究。本論文采用核殼結構的ZnO/SiO2納米顆粒層夾在PVP層中構成三明治機構的雙穩態器件，研究了殼層SiO2對器件雙穩態特性和載流子傳輸機制的影響。使用ZnS量子點與P

2、VP復合制備了一次寫入多次讀取的雙穩態器件，同時還采用ZnS量子點制備了全無機的具有發光和存儲雙重功能的雙穩態發光器件，簡單討論了其作用機制。具體研究結果如下：
　　1.通過旋涂工藝制備了由核殼結構的ZnO/SiO2納米顆粒層夾在PVP層中組成的三明治結構的有機雙穩態器件ITO/PVP/[ZnO/SiO2納米顆粒]/PVP/A1。與不含納米顆粒夾層的器件相比，該器件表現出良好的可重\的雙穩態特性以及負微分電阻效應。結合器件在不同反

3、向電壓作用下的Ⅰ-Ⅴ特性曲線，詳細討論了器件的雙穩態特性；并分別用歐姆定律、空間電荷限制電流、熱電子發射等理論模型解釋了器件中載流子的傳輸機制；此外，我們用ZnO納米顆粒對載流子的俘獲和釋放來解釋器件開關狀態的跳變，并通過器件在不同電壓作用下的Ⅰ-Ⅴ特性曲線進一步證明了這一機制。作為對比，研究了基于單層核殼結構的ZnO/SiO2納米顆粒的無機電雙穩態器件，簡單分析了器件的載流子傳輸機制。最后，我們分別用ZnO納米顆粒和ZnO/SiO2納

4、米顆粒嵌入到兩層PVP中，制備成有機雙穩態器件，并從器件的Ⅰ-Ⅴ特性曲線和I-t特性初步研究了殼層SiO2的作用，結果顯示殼層SiO2對載流子的限制作用是器件出現雙穩態現象的基本原因，殼層SiO2的存在增加了器件的電流開關比，提高了器件對數據的保持能力。
　　2.采用PVP與ZnS量子點的復合材料通過簡單的旋涂工藝制備了雙穩態器件ITO/ZnS量子點與PVP混合層/A1，實現了對數據的一次寫入、多次讀取的存儲功能。
　　3.