有机场效应晶体管存储器的性能及表征方法研究

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有机电子学在柔性可弯曲、低成本制造、大面积加工等场合相对于传统的无机电子学有很大的优势。有机半导体存储器是有机电子电路的重要组成部分,因而受到研究者的广泛关注。本文介绍了有机场效应晶体管存储器的历史发展过程、种类及工作机理。对有机场效应晶体管存储器现阶段所面临的问题进行了讨论。详细研究了两类有机场效应晶体管存储器,并编写了有机半导体存储器专用的测试程序。(1)以PMMA为功能层,并五苯为半导体层,制备了一种电介体型有机半导体存储器,并分析了其存储机理,以及改进性能的方法。基于PMMA的OFET存储器的存储窗口达到80V,维持时间超过20000s,能够测得完整的读写擦循环。在膜平整的前提下,PMMA层越薄存储窗口越大,存储性能越好。该器件在室温、高温和低温的环境下保持了稳定的存储性能,具备商业化的可能性。(2)制备了基于GO和CU-TPyP纳米浮栅的OFET存储器,两种器件都测出了完整的存储性能。CU-TPyP纳米粒子形成的薄膜平整性不好,器件的晶体管性能较差,在其表面再旋涂了一层PMMA之后获得了较好的存储性能。(3)设计了有机场效应晶体管存储器以及有机电双稳态器件的测试程序,实现了转移曲线、输出曲线、维持时间、读-写-擦循环的测试。
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