有机场效应晶体管存储器核心体系优化与存储性能提升研究
发布时间：2022-06-02 22:23
有机场效应晶体管非易失性存储器具有低成本、非破坏性读取、高密度存储、易于集成、大面积制备、与柔性衬底兼容等优点,已成为国际研究热点之一。本论文以极化型和浮栅型有机场效应晶体管非易失性存储器为研究对象,以优化存储器的核心体系为重点研究内容,以提升存储器的性能参数为研究目标,从材料选择、结构设计、制备工艺、界面调控、物理机制以及存储性能等方面进行了研究。研究结果不仅为提升存储器品质提供了新的思路和方法,而且为发展新的有机场效应晶体管存储器技术提供了重要的依据和策略。主要研究内容和成果如下:1.设计并制备了以可极化的聚合物NPx作为存储介质的一系列有机场效应晶体管存储器,分别构建了基于NPx单层、CL-PVP/NPx双层、NPx/PMMA双层和CL-PVP/NPx/PMMA三层复合栅介质层的核心体系,并研究了其与器件的存储性能之间的关联性。探讨了聚合物NPx组分和薄膜形貌对存储特性的影响,寻找了影响存储性能的关键机理,从而建立了不同的复合栅介质核心体系,提升了极化型有机场效应晶体管非易失性存储器的性能。实验数据表明聚合物NPx中的羟基（-OH）含量越高,可逆的残余极化越大,器件的存储窗口越大...
【文章页数】：154 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
1.1 有机电子学与存储技术简介
1.1.1 有机电子学发展概述
1.1.2 存储技术简介
1.2 有机场效应晶体管
1.2.1 OFET的类型
1.2.2 OFET的器件结构和工作原理
1.2.3 OFET的特性曲线和性能参数
1.3 有机场效应晶体管存储器
1.3.1 OFET存储器的类型和工作机理
1.3.2 OFET存储器的特性曲线和性能参数
1.3.3 OFET存储器的研究现状及存在的主要问题
1.4 本论文的主要内容及各章节安排
第2章 基于复合栅介质层提升极化型有机场效应晶体管非易失性存储器保持时间研究
2.1 研究意义
2.2 实验部分
2.2.1 材料与器件制备
2.2.2 表征与测试
2.3 结果与讨论
2.3.1 NPx单层栅介质的OFET存储器
2.3.2 CL-PVP/NPx双层栅介质的OFET存储器
2.3.3 NPx/PMMA双层栅介质的OFET存储器
2.3.4 CL-PVP/NPx/PMMA三层栅介质的OFET存储器
2.4 本章小结
第3章 基于C60/TTC一体化的浮栅/隧穿层的有机场效应晶体管非易失性存储器研究
3.1 研究意义
3.2 实验部分
3.2.1 材料与器件制备
3.2.2 表征与测试
3.3 结果与讨论
3.3.1 薄膜微结构和形貌
3.3.2 C60/TTC厚度组分对OFET存储器存储特性的影响
3.3.3 OFET存储器存储机制分析
3.3.4 C60/TTC厚度组分对OFET存储器非易失性的影响
3.4 本章小结
第4章 基于分子浮栅和pn异质结的柔性有机场效应晶体管非易失性存储器研究
4.1 研究意义
4.2 实验部分
4.2.1 材料与器件制备
4.2.2 表征与测试
4.3 结果与讨论
4.3.1 一体化浮栅/隧穿层薄膜微结构和形貌
4.3.2 FG-OFET-p存储器的存储特性
4.3.3 FG-OFET-p存储器的存储机制分析
4.3.4 FG-OFET-pn存储器的存储特性
4.3.5 FG-OFET-pn存储器的存储机制分析
4.3.6 FG-OFET-pn存储器的非易失性
4.3.7 柔性FG-OFET-pn存储器机械弯曲耐用性
4.4 本章小结
第5章 具有三级信息存储和光学检测功能的有机场效应晶体管非易失性存储器研究
5.1 研究意义
5.2 实验部分
5.2.1 材料与器件制备
5.2.2 表征与测试
5.3 结果与讨论
5.3.1 F8BT/PS组分比例在暗室和光照环境对存储特性的影响
5.3.2 光照环境存储器的存储特性及光敏特性分析
5.3.3 光辅助编程的三级存储特性分析
5.3.4 三级有机光电晶体管非易失性存储器的应用
5.4 本章小结
第6章 总结与展望
6.1 论文总结
6.2 论文创新点
6.3 论文展望
参考文献
作者简介及在读期间所取得的科研成果
致谢
本文编号：3653198
【文章页数】：154 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
1.1 有机电子学与存储技术简介
1.1.1 有机电子学发展概述
1.1.2 存储技术简介
1.2 有机场效应晶体管
1.2.1 OFET的类型
1.2.2 OFET的器件结构和工作原理
1.2.3 OFET的特性曲线和性能参数
1.3 有机场效应晶体管存储器
1.3.1 OFET存储器的类型和工作机理
1.3.2 OFET存储器的特性曲线和性能参数
1.3.3 OFET存储器的研究现状及存在的主要问题
1.4 本论文的主要内容及各章节安排
第2章 基于复合栅介质层提升极化型有机场效应晶体管非易失性存储器保持时间研究
2.1 研究意义
2.2 实验部分
2.2.1 材料与器件制备
2.2.2 表征与测试
2.3 结果与讨论
2.3.1 NPx单层栅介质的OFET存储器
2.3.2 CL-PVP/NPx双层栅介质的OFET存储器
2.3.3 NPx/PMMA双层栅介质的OFET存储器
2.3.4 CL-PVP/NPx/PMMA三层栅介质的OFET存储器
2.4 本章小结
第3章 基于C60/TTC一体化的浮栅/隧穿层的有机场效应晶体管非易失性存储器研究
3.1 研究意义
3.2 实验部分
3.2.1 材料与器件制备
3.2.2 表征与测试
3.3 结果与讨论
3.3.1 薄膜微结构和形貌
3.3.2 C60/TTC厚度组分对OFET存储器存储特性的影响
3.3.3 OFET存储器存储机制分析
3.3.4 C60/TTC厚度组分对OFET存储器非易失性的影响
3.4 本章小结
第4章 基于分子浮栅和pn异质结的柔性有机场效应晶体管非易失性存储器研究
4.1 研究意义
4.2 实验部分
4.2.1 材料与器件制备
4.2.2 表征与测试
4.3 结果与讨论
4.3.1 一体化浮栅/隧穿层薄膜微结构和形貌
4.3.2 FG-OFET-p存储器的存储特性
4.3.3 FG-OFET-p存储器的存储机制分析
4.3.4 FG-OFET-pn存储器的存储特性
4.3.5 FG-OFET-pn存储器的存储机制分析
4.3.6 FG-OFET-pn存储器的非易失性
4.3.7 柔性FG-OFET-pn存储器机械弯曲耐用性
4.4 本章小结
第5章 具有三级信息存储和光学检测功能的有机场效应晶体管非易失性存储器研究
5.1 研究意义
5.2 实验部分
5.2.1 材料与器件制备
5.2.2 表征与测试
5.3 结果与讨论
5.3.1 F8BT/PS组分比例在暗室和光照环境对存储特性的影响
5.3.2 光照环境存储器的存储特性及光敏特性分析
5.3.3 光辅助编程的三级存储特性分析
5.3.4 三级有机光电晶体管非易失性存储器的应用
5.4 本章小结
第6章 总结与展望
6.1 论文总结
6.2 论文创新点
6.3 论文展望
参考文献
作者简介及在读期间所取得的科研成果
致谢
本文编号：3653198
本文链接：https://www.wllwen.com/shoufeilunwen/xxkjbs/3653198.html