【摘 要】
:
深紫外(DUV)光电存储器在军事探测、环境监测、医疗分析等军事、民用、商用领域应用广泛,场效应晶体管型光电器件不但具有良好的光响应度,同时还具有信号放大功能,在DUV光电存储器领域有很强的应用潜力。目前对DUV光信号的检测大多基于超宽带隙的无机半导体,但是无机半导体的材料选择范围少、本征刚性、制备过程复杂等缺点限制了其实际应用。有机半导体由于具有材料选择范围大、可溶液处理、成本低等优势受到广泛关注
论文部分内容阅读
深紫外(DUV)光电存储器在军事探测、环境监测、医疗分析等军事、民用、商用领域应用广泛,场效应晶体管型光电器件不但具有良好的光响应度,同时还具有信号放大功能,在DUV光电存储器领域有很强的应用潜力。目前对DUV光信号的检测大多基于超宽带隙的无机半导体,但是无机半导体的材料选择范围少、本征刚性、制备过程复杂等缺点限制了其实际应用。有机半导体由于具有材料选择范围大、可溶液处理、成本低等优势受到广泛关注,然而绝大多数有机半导体具有较窄的带隙,使得其对DUV光的吸收效率非常低。本论文成功利用窄带隙有机半导体作为有机场效应晶体管(OFET)的有源层实现了对DUV光信号的探测和存储,同时顺应大数据时代下信息飞速增长的趋势,实现了在单个器件中对信息的多级存储功能。在扩大内存容量的同时考虑到高速增长的信息量与信息处理之间的关系,制备了具有大容量存储与快速处理功能相结合的OFET型深紫外光子刺激的人工突触器件。本论文主要内容总结如下:(1)利用有机半导体二酮基吡咯并吡咯-二噻吩并[3,2-b]噻吩制备了基于OFET的新型非易失性日盲DUV光电存储器,实现了16级光电存储状态,并且具有可擦写能力。在-40 V的栅极电压和254 nm DUV光照(1.252 m W cm-2)条件下对器件编程10 s,记忆窗口达到23.8 V。存储器保留时间超过10~4 s,编程/读取/擦除/读取周期超过100次。改变曝光光强和曝光时间可以实现对DUV光照射剂量的确定。存储器同时显示出对254 nm DUV光的高选择性。此外,成功制备了可用于图像存储的DUV存储器阵列。这项工作提供了一种将有机半导体应用于日盲DUV光电存储器的新方法。(2)制备了基于聚(3-己基噻吩)的OFET型DUV光信号刺激的人工突触器件。在光脉冲强度为0.884 m W cm-2,光脉冲时间为4 s的一次脉冲下,兴奋性突触后电流(EPSC)高达21.00 n A。在两次连续光脉冲刺激下,成对脉冲促进也被成功模拟,实现了优异的短期突触可塑性。增加光脉冲光强、时间或次数,EPSC都有一定程度的增加,电流的弛豫时间也都延长,仿生物突触行为发生了从短期记忆到长期记忆的转变,成功模仿了人脑的学习过程。基于OFET的人工突触器件成功实现了DUV领域信号的大容量存储和快速处理。
其他文献
单粒子翻转会使锁存器、触发器等电路中的逻辑值发生瞬态变化,影响芯片的可靠性。而且随着摩尔定律的发展,单粒子翻转正变得越发严重。首先特征尺寸减小使电路节点电容和工作电压不断减少,导致电路临界电荷减小。临界电荷是反映电路节点逻辑值跳变难易的重要指标,临界电荷越小,芯片越容易发生单粒子翻转。其次特征尺寸减小使节点间的距离不断变小,这将使单个粒子同时影响多个节点,使已有的加固结构失效。单粒子多节点翻转中的
论文面向植物光控发育、光生物调节(Photobiomodulation,PBM)治疗以及视力健康应用,研究了Cr3+激活(Y0.75Gd0.25)3(Ga0.75Sc0.25)5O12荧光材料、β-Ga2O3荧光材料的合成、发光性能,封装了远红光LED荧光器件,并开展了初步的应用研究。本文取得的主要研究成果如下:(1)对(Y,Gd)3(Ga,Sc)5O12:Cr3+荧光粉的发光性能进行了深入的优化
全无机钙钛矿量子点因其高的量子产率、高缺陷容忍度、宽光谱可调以及高的色纯度等优异的性质在光电器件领域具有很大的应用潜力。但与此同时,钙钛矿本身的高离子属性导致其稳定性较差,特别的是符合Rec.2020标准的630 nm-650 nm红光波段的无机钙钛矿量子点通常由混合卤素组成,这还会带来相分离的问题,极大地限制了其实际应用。本文以全无机钙钛矿量子点CsPbX3作为研究对象,通过离子掺杂和有机包覆的
量子点发光二极管(QLED)电致发光器件已应用于透明显示、柔性显示领域,QLED把电能直接转化为光能的技术特性为获取有效光发射提供了新的技术手段,未来在紫外杀菌、工业固化等领域具有广阔发展前景。为了克服现有量子点材料中重金属污染和毒性的问题,论文以g-C3N4为主体材料,通过结构改性分别获得两种不同紫外量子点,并进一步就量子点荧光机理及其在显示器件中的应用展开研究。论文的内容及成果如下:(1)利用
随着科技的不断发展,人类的生活质量越来越高,但与此同时,日益增多的心血管疾病也在不断地向人类发出威胁。心肌梗死以及其他心肌细胞损伤的出现越来越趋于年轻化,常可导致心律失常、休克甚至危及生命。而当人体的心肌细胞受损时,一些特定的心肌标志物将会释放出并进入血液循环。可以通过检测这些游离的心机标志物来诊断患者目前的心肌损伤情况和发生心肌梗死的可能性。因此,对心肌标志物的微量快速检测已具有广大的诊断检测需
高压直流输电具有传输容量大、效率高和低损耗等优点,在跨区域长距离输电领域中得到了广泛的应用。但由于直流输电系统控制复杂,重启耗时长,所以在交流电网电压跌落导致直流母线电压波动时,需要系统具备低电压穿越能力。目前研究中较少关注整流侧电网电压跌落时,因整流侧换流站无法向直流侧输送足够功率,导致直流电压跌落的问题。基于此,本文提出了具有直流母线电压支撑控制能力的低电压穿越控制方法,在整流侧电网电压跌落造
近年来,量子等离子体在微型半导体器件、天体物理系统、高强度激光与等离子体相互作用和湍流等方面均具有重要应用价值,针对量子等离子体的研究也越来越多。当粒子的德布罗意波长与粒子的平均间距大致相同时,就需要考虑粒子的量子效应,量子效应对波在量子等离子体中的传播发挥着重要影响。量子效应主要包括量子衍射效应(玻姆势)、费米统计压、电子自旋效应、相对论效应和电子交换关联效应等。在本文中,我们主要分析和讨论量子
随着半导体工业的发展以及超精密加工技术的日益成熟,半导体器件越来越多样化。其中,硅晶片的应用十分广泛,而表面形貌作为其质量的重要参数之一,检测要求也日趋严格。本文针对硅晶片及其相关的半导体器件的检测需求,提出了基于扫描干涉的红外大视场表面形貌测量方法,在单次测量中可快速获得待测物体大范围的表面形貌特征,为工业生产检测提供更有效精确的手段。本文的主要研究内容如下:(1)对比不同三维形貌重构算法的特点
基于绝缘体上硅的横向双扩散金属氧化物半导体场效应器件(SOI-LDMOS)具有自隔离效果好、可靠性高、消除衬底辅助耗尽效应等优点。广泛应用于智能功率集成电路和高压功率集成电路等相关领域,由于其典型应用环境往往为高压、高电流和高速能量切换的复杂环境,因此,对器件的性能、热管理及其可靠性要求较高。器件的击穿电压和导通电阻是衡量LDMOS器件性能好坏的两个主要参数,在高压大功率集成电路中,期望提高器件的
电磁流量计由于其测量管内无阻挡物及活动部件,被广泛应用于水流量和固液两相流的测量。励磁方式和信号处理方法决定了电磁流量计的测量精度,现有的信号处理方法因滤波器带宽限制、计算量大等因素,存在适用性有限、动态响应速度慢的问题。为此,本文根据电磁流量计传感器输出信号的时域特征,提出一种易于实现、适用性强、测量精度高、动态响应速度快的信号处理方法。根据恒流量解调序列的时域特征,采用时间序列分析方法建立恒流