基于无机纳米晶/聚合物复合薄膜电双稳特性研究

摘要

为了克服无机半导体存储器发展可能达到的开发极限，开发新型存储材料成为科学界广泛研究的课题，在众多新型存储材料中，有机材料由于可折叠、成本低、存储密度高等成为很有潜力的材料之一，然而随着科学技术的发展，单一性质的材料已经跟不上时代发展的脚步，复合材料成为现代材料发展的趋势。近年来，随着无机纳米材料合成技术和性质研究的突破，将无机纳米材料引入到聚合物材料中形成聚合物基无机纳米复合材料越来越成为信息存储科学领域的研究热点。
　　 本文中我们制备了十二硫醇包覆的无机纳米晶，并将其引入到聚合物之中，采用旋涂的方法制备了基于无机纳米晶/聚合物复合薄膜的电双稳器件，研究了器件的电学特性，并探讨了影响电双稳器件性能的因素和器件的工作机制。所作主要工作包括以下内容：
　　 1．通过一步法合成了分散性较好的十二硫醇包覆的Cu2S和Ag纳米晶；通过透射电子显微镜(TEM)、X射线粉末衍射(XRD)等手段对纳米晶的形貌和结构进行了表征；
　　 2．利用有机聚合物PVK掺杂Cu2S作为功能层，通过旋涂的方法制作了结构为ITO/PEDOT:PSS/PVK:Cu2S/Al的电双稳器件，通过改变PVK:Cu2S的配比浓度研究了Cu2S纳米晶对影响器件的作用，并研究了有机功能层厚度、扫描电压范围对器件性能的影响，最后通过实验和理论拟合研究了器件在高低导电状态电荷的输运模式。
　　 3．将Ag纳米晶与聚合物PVK复合，采用旋涂的方法制备了基于Ag纳米晶和PVK复合体系的结构为ITO/PEDOT:PSS/PVK:Ag/Al的电双稳器件，分别研究了PVK:Ag的不同配比浓度、扫描电压范围对器件性能的影响，并采用理论与实验相拟合的方法研究了器件在高低导电状态电荷的输运模式，最后对器件工作的物理机制进行了探讨。