有機(jī)雙穩(wěn)態(tài)記憶器件電學(xué)特性研究.pdf

1、有機(jī)雙穩(wěn)態(tài)器件因具有數(shù)據(jù)保存時(shí)間長、低功耗、低成本、工藝簡單并可以制備于柔性襯底上等種種優(yōu)點(diǎn)，受到人們的廣泛關(guān)注。大量采用不同材料和結(jié)構(gòu)的有機(jī)雙穩(wěn)態(tài)器件被紛紛研發(fā)出來。目前雖然有很多雙穩(wěn)態(tài)器件的報(bào)道，但是對(duì)于雙穩(wěn)態(tài)器件中的基本物理機(jī)理還不是十分清楚。本論文主要是研究有機(jī)小分子電雙穩(wěn)態(tài)器件的基本電學(xué)性質(zhì)和內(nèi)在機(jī)理。具體內(nèi)容如下：
　　 1、我們研究了器件的導(dǎo)電性對(duì)有機(jī)雙穩(wěn)態(tài)器件電學(xué)性質(zhì)的影響。我們發(fā)現(xiàn)利用導(dǎo)電性很好空穴傳輸材料Pe

2、ntacene以及CuPc制作的單層有機(jī)雙穩(wěn)態(tài)器件，在不同的偏壓掃描下表現(xiàn)出不同的雙穩(wěn)態(tài)特性：正偏壓下沒有負(fù)微分電阻區(qū)(NDR)，器件進(jìn)入ON態(tài)后無法在高電壓下擦除為OFF態(tài)；負(fù)偏壓下有負(fù)微分電阻區(qū)，器件進(jìn)入ON態(tài)后可以轉(zhuǎn)變變?yōu)镺FF態(tài)。而進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)表明這種不同偏壓下雙穩(wěn)態(tài)的不對(duì)稱性與器件有機(jī)層的導(dǎo)電性之間有密切的聯(lián)系。通過在ITO/有機(jī)界面處，以及有機(jī)層內(nèi)插入阻擋層或者是通過增加器件厚度的辦法來降低有機(jī)層中的空穴電流，我們發(fā)現(xiàn)正偏壓

3、掃描轉(zhuǎn)變?yōu)榕c負(fù)偏壓掃描相似的雙穩(wěn)態(tài)特性。我們認(rèn)為導(dǎo)電微通道能夠比較好的解釋上述現(xiàn)象。
　　 2、我們繼續(xù)研究了影響器件雙穩(wěn)態(tài)特性的其他因素，觀察到了有機(jī)MIM結(jié)構(gòu)的記憶器件開啟時(shí)間隨著器件的厚度以及環(huán)境溫度的改變而發(fā)生改變，表現(xiàn)出在低溫和低的電場強(qiáng)度下的延遲開啟現(xiàn)象。器件由OFF態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)镺N態(tài)的開啟時(shí)間將隨著溫度和電場的降低而逐漸增加。在這一工作中，我們基于導(dǎo)電微通道模型進(jìn)一步提出了唯像的金屬納米針尖生長機(jī)制來解釋所觀察到的實(shí)驗(yàn)

4、現(xiàn)象，針尖的生長速率與金屬原子在電場作用下在針尖表面的遷移速率有密切的關(guān)系。這一工作也使我們對(duì)有機(jī)記憶器件的工作機(jī)理有了更進(jìn)一步的理解。
　　 3、研究氣氛對(duì)有機(jī)雙穩(wěn)態(tài)器件的影響。我們系統(tǒng)研究了MIM結(jié)構(gòu)的有機(jī)雙穩(wěn)態(tài)器件在不同類型的氣氛中(惰性氣體N2、He、Ar，還原性氣體H2，以及氧化性氣體O2)的I-V特性。器件在真空中、惰性氣體、還原性氣體氛圍中具有穩(wěn)定可多次擦寫的雙穩(wěn)態(tài)I-V特性，而在O2中表現(xiàn)為：隨著O2氣壓的逐步增