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物联网和大数据时代的来临对存储器提出了更高的功能性和集成度要求,有机场效应晶体管存储器因具有成本低、非破坏性读取、易于与电子电路集成以及可大面积柔性制备等优点而备受青睐。近年来,为了制备出大容量、高稳定性的有机场效应晶体管存储器,研究者们致力于开发新型电荷存储材料、优化器件结构、调控界面形貌等工作,但器件的存储容量、可靠性以及耐受性等方面仍然有待提高。本论文选取新型的杂化驻极体材料作为研究对象,并从薄膜形貌、器件结构等方面探究其对器件性能的影响。主要研究内容和成果如下:本论文首先研究了两种侧链PS长度的有机无机杂化多酸簇材料CSPS-1和CSPS-2对有机场效应晶体管存储器存储性能的影响。研究发现随着侧链PS的增加,器件具有更高的的载流子迁移率,更大的存储窗口,更稳定的维持时间特性以及更可靠的耐受性,因此筛选出存储性能更为优异的CSPS-2作为下一步界面形貌和器件结构优化的研究对象。此外,通过与单纯PS薄膜器件的对比实验,进一步证明多酸簇材料中的核Co W具有较强的俘获空穴的能力,而侧链PS具有较强的俘获电子的能力,使得由此制备的器件具有双极性存储性能,并能有效的阻止电荷逃逸。其次,通过旋涂CSPS-2/TMP的混合溶液制备出了分离独立、均匀有序的纳米柱阵列结构,并作为电荷俘获层探究其对有机场效应晶体管存储器存储性能的影响。与CSPS-2薄膜器件相比,尽管CSPS-2纳米柱阵列薄膜器件将正向存储窗口提高到49.52 V,但负向存储窗口降低到28.05 V,电流开关也降低了两个数量级,对电荷的保持能力没有得到提高,因此不利于实现稳定可靠的存储器件。最后,构建了Pentacene/P13的双层异质结的结构对器件进行优化,引入了N型有机半导体材料以增加沟道间的电子浓度,基于此结构的器件在黑暗中无需光照作为信息写入擦除的辅助方式也实现了双极性存储。同时比较了两种相同条件下的Pentacene/C60和Pentacene/P13作为有机活性层的有机场效应晶体管存储器的存储性能,发现了基于Pentacene/P13结构的有机场效应晶体管存储器存储窗口更大,稳定性更好。此外,进一步研究了厚度效应对器件存储性能的影响,结果表明随着P13厚度的增加,晶体管双极性性能得到了明显的提高,器件的存储窗口也随之增大,但是保持电荷稳定能力大大降低。