静电纺纳米纤维基晶体管存储器的制备及性能研究

摘要

静电纺纳米纤维具有独特的柔性和光电特性，广泛应用于有机场效应晶体管、有机存储、有机发光、有机太阳能电池、传感器等领域。本论文研究了三类聚合物聚苯乙烯(PS)、聚偏二氟乙烯(PVDF)和聚乙烯咔唑(PVK)静电纺纳米纤维，在此基础上，在PS纤维中掺杂DA-H2P，TPP，THPP和TPyP四种卟啉衍生物用于晶体管存储器，提高了存储性能。研究内容如下：
　　1.探索了静电纺PS纳米纤维的制备条件，然后再向其中掺杂DA-H2P，TPP，THPP和TPyP四种卟啉衍生物作为电荷存储媒介。
　　结果显示，PS纳米纤维可以在晶体管中实现应用，且掺杂DA-H2P分子后，器件性能表现最好。
　　2.对PS/DA-H2P静电纺纳米纤维进行更深入的研究，通过改良静电纺丝的接收装置，制备出定向排列的纳米纤维，并利用退火处理改善了纤维器件工艺。
　　结果显示，当DA-H2P的含量为1wt％时，器件的性能达到最佳，而且纤维结构器件比旋涂薄膜型器件具有更多的存储位点及更高的载流子传输效率。
　　3.探究了PVDF和PVK两种聚合物的静电纺丝条件，尝试制备出50nm以下的超细纳米纤维。
　　结果显示，静电纺超细纳米纤维受溶液浓度的影响最大，浓度降低可以电纺出更细的纳米纤维;对PVDF的超细纳米纤维进行退火处理，原纤维结构消失，而沿原纤维轴向形成断开的且平行排列的二级微结构。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 纳米纤维简介

1．2 静电纺丝技术

1．2．1 静电纺丝的起源和发展

1．2．2 静电纺丝的适用范围

1．2．3 静电纺丝的设备及过程

1．3 静电纺丝的影响因素

1．3．1 聚合物相对分子质量

1．3．2 聚合物溶液的浓度和黏度

1．3．3 溶剂性质

1．3．4 溶液的电导率

1．3．5 电压

1．3．6 接收装置

1．4 静电纺纳米纤维在有机电子领域的应用

1．4．1 有机发光器件

1．4．2 有机传感器

1．4．3 有机场效应晶体管

1．4．4 有机晶体管存储器

1．5 论文的主要设计思路、主要研究内容、创新之处

1．5．1 主要设计思路

1．5．2 主要研究内容

1．5．3 创新之处

第二章 静电纺PS／卟啉复合纳米纤维应用于晶体管存储器的探索

2．1 引言

2．2 实验部分

2．2．1 原料与试剂

2．2．2 静电纺PS纳米纤维的制备

2．2．3 基于PS纳米纤维的晶体管存储器件的制备

2．2．4 静电纺PS／卟啉衍生物复合纳米纤维及应用于器件的制备方法

2．2．5 仪器与测试

2．3 结果与讨论

2．3．1 静电纺PS纳米纤维的表征

2．3．2 基于PS纳米纤维的晶体管存储器的研究

2．3．3 掺杂卟啉衍生物的复合纳米纤维及在晶体管存储器中的应用

2．4 本章小结

第三章 静电纺PS／DA-H2P定向纳米纤维在晶体管存储器方面的应用

3．1 引言

3．2 实验部分

3．2．1 原料与试剂

3．2．2 PS／DA-H2P定向纳米纤维的静电纺制备

3．2．3 基于定向纳米纤维的有机场效应晶体管存储器的制备

3．2．4 基于旋涂薄膜的有机场效应晶体管存储器的制备

3．2．5 仪器与测试

3．3 结果与讨论

3．3．1 定向纳米纤维的形貌及表征

3．3．2 晶体管存储器的性能研究

3．3．3 存储机理

3．4 本章小结

第四章 静电纺PVDF和PVK纳米纤维

4．1 引言

4．2 实验部分

4．2．1 原料与试剂

4．2．2 静电纺丝制备PVDF纳米纤维

4．2．3 基于PVDF超细纳米纤维的图案化薄膜的制备

4．2．4 静电纺丝制备PVK纳米纤维

4．2．5 仪器与测试

4．3 结果与讨论

4．3．1 静电纺PVDF纳米纤维的研究

4．3．2 基于PVDF超细纳米纤维的图案化薄膜的研究

4．3．3 静电纺PVK纳米纤维的研究

4．4 本章小结

第五章 总结与展望

参考文献

攻读硕士学位期间撰写的论文

攻读硕士学位期间申请的专利

攻读硕士学位期间参加的科研项目

致谢