有机场效应晶体管存储器的性能及表征方法研究

摘要

有机电子学在柔性可弯曲、低成本制造、大面积加工等场合相对于传统的无机电子学有很大的优势。有机半导体存储器是有机电子电路的重要组成部分，因而受到研究者的广泛关注。
　　本文介绍了有机场效应晶体管存储器的历史发展过程、种类及工作机理。对有机场效应晶体管存储器现阶段所面临的问题进行了讨论。详细研究了两类有机场效应晶体管存储器，并编写了有机半导体存储器专用的测试程序。
　　（1）以PMMA为功能层，并五苯为半导体层，制备了一种电介体型有机半导体存储器，并分析了其存储机理，以及改进性能的方法。基于PMMA的OFET存储器的存储窗口达到80V，维持时间超过20000 s，能够测得完整的读写擦循环。在膜平整的前提下，PMMA层越薄存储窗口越大，存储性能越好。该器件在室温、高温和低温的环境下保持了稳定的存储性能，具备商业化的可能性。
　　（2）制备了基于GO和CU-TPyP纳米浮栅的OFET存储器，两种器件都测出了完整的存储性能。CU-TPyP纳米粒子形成的薄膜平整性不好，器件的晶体管性能较差，在其表面再旋涂了一层PMMA之后获得了较好的存储性能。
　　（3）设计了有机场效应晶体管存储器以及有机电双稳态器件的测试程序，实现了转移曲线、输出曲线、维持时间、读-写-擦循环的测试。

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专用术语注释表

第一章 绪论

1.1 引言

1.2 本文的工作

第二章 相关背景知识介绍

2.1有机场效应晶体管

2.2 电介体型有机场效应晶体管存储器

2.3 浮栅型有机场效应晶体管存储器

本章小结

第三章 基于PMMA功能层的有机场效应晶体管存储器

3.1 基于PMMA功能层的有机场效应晶体管存储器的制备

3.2 基于PMMA功能层的有机场效应晶体管存储器的性能

3.3基于PMMA的有机场效应晶体管存储器的性能优化

本章小结

第四章 纳米浮栅型有机场效应晶体管存储器

4.1 纳米浮栅型有机场效应晶体管存储器

4.2 基于氧化石墨烯纳米浮栅的有机场效应晶体管存储器

4.3 基于CU-TPyP多面体纳米颗粒的有机场效应晶体管存储器

本章小结

第五章 有机半导体存储器测试软件的开发

5.1 Agilent B1500A 半导体器件分析仪编程基础

5.2 有机场效应晶体管存储器测试程序

5.3 有机电双稳态器件测试程序

本章小结

第六章 总结与展望

参考文献

附录1 攻读硕士学位期间撰写的论文

附录2 攻读硕士学位期间参加的科研项目

致谢