镍硅颗粒膜的表面传导电子发射特性

本文提出采用镍硅颗粒薄膜作为表面传导电子发射显示的发射体材料,通过光刻和磁控溅射在两电极(10μm间隙)之间制备30 nm厚的镍硅颗粒膜。施加三角波电压进行电形成工艺,并测试了器件的电学特性。获得主要结果有,在器件阳极电压2000 V和器件阴极电压13 V的作用下,可以重复探测到稳定的器件发射电流,并且随器件阴极电压的增加而明显增加,最大的发射电流达到了1.84μA(共18个单元);电形成过程中,单个发射体单元的薄膜电阻从13Ω增加到10913Ω;通过对器件发射电流的Fowler-Nordheim结分析,可以确定电子发射机理属于场致电子发射。     

聚3,4-乙烯二氧噻吩/聚苯乙烯磺酸复合LB膜在OLED器件上的应用

采用Langmuir-Blodgett(LB)膜静电诱导沉积法制备聚3,4-乙烯二氧噻吩(PEDOT)高度有序导电聚合物复合薄膜,研究了薄膜的导电性能并进一步研究薄膜在改善器件性能方面的作用.并将其应用于有机电致发光二极管(OLED)器件的空穴缓冲层,将聚3,4-乙烯二氧噻吩/聚苯乙烯磺酸(PEDOT/PSS)复合LB沉积于纳米铟锡金属氧化物(ITO)电极上,制备了以复合LB膜为空穴缓冲层的OLED器件.发现复合LB膜改善了器件性能(启动电压降低,最大亮度增加),但进一步的研究表明LB膜器件在一定时间后出现性能劣化.I-V特性和X射线反射率(XRR)分析表明,薄膜的结构发生一定程度的改变是导致器件性能变差的可能原因.     

聚邻甲基苯胺的电化学合成与电色及光伏性能

为了得到平整并与基底结合牢固的聚邻甲苯胺,使之在电致变色和光伏材料上得到应用,用电化学的方法在ITO电极上制备了聚邻甲苯胺.考察了聚合条件对成膜的影响,对聚合物薄膜进行了红外、拉曼、紫外、荧光等结构表征,利用电子扫描显微镜(SEM)观测了复合膜形貌特征,采用原位电化学-光谱技术研究了聚合物的电致变色行为.首次以聚邻甲苯胺/TiO2复合膜为工作电极,铂电极为对电极,制成太阳能电池模型,测试了器件的光伏性能.研究表明:在聚合条件为单体浓度0.2 mol/L,硫酸浓度在0.5～1 mol/L、扫描速度0.02 V/s、扫描电压0～1.0 V时得到膜牢固平整;薄膜呈现岛状突起结构;电压从0增加至0.8 V,薄膜颜色从绿到蓝变化,且过程可逆;复合电极显示出明显的光伏特性.因此,说明聚邻甲苯胺是一种双功能性材料.     

基于扫描探针显微术研究Pb(Zr,Ti)O_3铁电薄膜的电学性质

首先利用脉冲激光沉积技术在(001)取向的SrTiO3基片上外延生长了SrRuO3底电极和PbZr0.20Ti0.80O3(PZT)薄膜,然后利用扫描探针显微镜的压电响应模式(PFM)和导电测试模式(C-AFM)表征了PbZr0.20Ti0.80O3/SrRuO3/SrTiO3异质结薄膜纳米尺度的电学性质。以镀铂探针为上电极,利用压电响应模式获得了复合薄膜纳米尺度的压电位移-电压蝶形曲线和压电相位-电压滞后曲线,表明样品具有良好的铁电性。薄膜纳米尺度下的I-V测试结果表明经+10V电压极化后的样品,其I-V曲线在矫顽场附近出现峰值,与宏观I-V测试结果类似。导电原子力和压电力测试结果证明C-AFM可以检测到PZT薄膜样品的瞬时极化反转电流并进行成像。     

ZnS:Mn沉积温度对薄膜电致发光器件亮度的影响

采用丝网印刷技术,在Al2O3陶瓷基板上印刷、高温烧结内电极及绝缘层,制备出陶瓷厚膜基板,进而制备了新型厚膜电致发光显示器(TDEL).整个器件结构为陶瓷基板/内电极/厚膜绝缘层/发光层/薄膜绝缘层/ITO透明电极.研究不同基板沉积温度对发光层性能的影响,并对器件的亮度-电压、亮度-频率进行测量.结果显示较高的ZnS:Mn沉积温度明显提高了无机发光器件的发光亮度.其原因主要是由于高的沉积温度提高了ZnS:Mn的成膜质量,提高膜层微晶尺寸大小,从而发光亮度提高.但是我们发现温度继续提高的同时,器件发光亮度趋于饱和,分析原因是由于掺杂Mn浓度过高,影响了发光效果.     

室温下制备非晶ZnO薄膜及其电阻开关特性研究

室温下采用紫外固化的方法取代溶胶-凝胶方法中的高温退火制备了氧化锌薄膜, XRD分析结果表明薄膜为非晶的, XPS分析结果表明薄膜的主要成分是ZnO。在深紫外固化后的薄膜表面溅射Al作为顶电极获得Al/a-ZnO/FTO结构的器件,研究深紫外照射时间对器件电阻转变性能的影响, 进一步解释了深紫外固化的机制。研究表明: 经过充足时间(12 h)照射的器件表现出双极性电阻开关特性,阈值电压分布集中(-3.7 V<V_set<-2.9 V, 3.4 V< V_reset<4.3 V)且符合低电压工作的要求, 至少在4000 s内器件的高低阻态都没有发生明显的退化, 表现出了良好的存储器特性。Al/a-ZnO/FTO器件的这种电阻转变特性可以用空间电荷限制电流传导机制解释。     

制备工艺对PAR电双稳薄膜电特性的影响

采用真空蒸发的方法将有机电双稳材料PAR制成Al/PAR/Al夹层结构.详细研究了薄膜厚度、电极面积、退火处理和自然放置等因素对薄膜电性能的影响.结果表明,采用适当的工艺,能够获得性质均匀、电特性良好的电双稳薄膜(转变电压的分散性小于10%,延迟时间基本小于5μs,转变时间在20ns左右).Al/PAR/Al结构可以简单等效为电阻与电容的并联,而退火与自然放置将使薄膜结构趋于稳定.     

退火对Al-Al2O3-Ti/Au金属-绝缘体-金属电子源发射特性的影响

研究了退火工艺对金属-绝缘体-金属(MIM)器件(Al-Al2O3-Ti/Au结构)的发射特性的影响。在对MIM器件Ti/Au顶电极进行退火处理后,金属离子渗入绝缘层形成掺杂,器件发射电流密度提高,有效发射面积增大,并有较高发射效率,在加速电压200 V,器件偏置电压13.5 V时电子发射电流密度达到1056.6μA/cm2,最大发射效率为4.7%,最优退火温度为300℃。在对MIM器件的Al底电极进行退火处理后,可以减小电化学氧化的电解质掺杂,提高器件发射寿命,器件工作于非电形成状态,电子发射电流密度波动小。对Al底电极的单独退火可使器件同时具有发射大、稳定性好的优点,在提高MIM发射性能的同时,缩短了器件制备周期。     

一种电可擦写可读出的有机薄膜存储器件

报道一种具有可逆电双稳特性的有机薄膜存储器件.器件采用三明治夹层结构Ag/DBCN/Al,DBCN为有机分子材料的简称.这种薄膜器件可以通过改变外加电场的大小来控制所处的状态,表现出高电压区(＞6V)为高阻态(＞106Ω),低电压区(1～2V)为低阻态(～103Ω)的特性,外电场消失时其状态能够长时间保持稳定(超过3个月),还可以用小电压脉冲信号(＜0.5V)来读取其状态信息.此外还发现该器件具有良好的耐热稳定性.     

WO3电致变色薄膜制备过程中光学膜厚测量监控技术的研究

采用真空电子束蒸发方法制备WO3电致变色薄膜过程中，利用极值法光学膜厚测量技术监控薄膜的光学特性，对不同光学膜厚的WO3薄膜的原始态、着色态和退色态的光谱特性进行了对比分析。测试采用二电极恒电压方法，用分光光度计实时测量透过率的变化。结果证明以ITO玻璃作为比较片，极值法监控薄膜光学膜厚，当反射率达到第一极小值，即透过率达到第一极大值时，WO3薄膜得到最好的综合电致变色特性。