BiFe0.95Mn0.05O3薄膜阻变效应的空间电荷限制电流机理分析

研究了BiFe0.95Mn0.05O3薄膜器件的双极性阻变效应。通过对薄膜器件的电流电压曲线进行电导机制的拟合分析,发现在低阻态时其电流电压关系遵循欧姆定律,而在高阻态时则满足指数分布陷阱控制的空间电荷限制电流规律。同时,还研究了限制电流对双极性阻变效应的影响,结果表明通过调节限制电流值,可以改变薄膜内形成的导电丝粗细,从而得到不同的低阻态,实现薄膜器件的多态存储功能。在导电丝理论的基础上,利用指数分布陷阱控制的空间电荷限制电流机理对这一现象进行了详尽的阐述。     

自旋阀结构对有机电致发光器件性能的影响

通过旋涂和热蒸发的方法制作了带有自旋阀结构的有机电致发光器件,在外加磁场的调制作用下,通过对有机电致发光器件自旋阀特性曲线和亮度-电压关系曲线的测试,验证了自旋阀结构的器件对载流子的注入有较大的影响:自旋极化的载流子自旋方向与铁磁层的磁矩方向有关,当二者方向平行时,载流子散射较小,载流子比较容易通过样品;二者方向相反时,载流子散射较大,载流子通过样品比较困难。     

Hf/HfO_2基双极阻变存储器研究

本文制备了纳米级的Hf/Hf O2基阻变存储器,阻变存储器上电极金属和下电极金属交叉,形成交叉点型的金属-氧化物-金属结构。系统地对其电学特性进行表征,包括forming过程、SET过程和RESET过程。详细研究了该阻变存储器SET电压与RESET电压,高阻态阻值与低阻态阻值间的关联性。该阻变存储器的电学参数与SET过程的电流限制值强相关,因此需要折中优化。利用量子点接触模型对Hf/Hf O2基阻变存储器的开关物理机制进行了分析。     

内嵌InAs量子点的场效应晶体管特性研究

研究了内嵌InAs量子点的异质结场效应晶体管在室温和低温下的电学特性,获得了量子点影响下器件的输出特性曲线。在室温下,通过分别测试在近红外光照和量子点充电条件下器件的Ⅰ-Ⅴ特性,证明了量子点通过类似纳米悬浮栅的作用,对邻近沟道的二维电子气施加影响。在低温下观察到器件漏电流出现负微分电导现象。这一现象可由2DEG和量子点之间的共振隧穿来解释。这些结果提供了一种新的操作传统场效应晶体管的方法,并有望制成新型量子点存储器。     

GaN基LED电流加速失效机理分析

自行封装了一体化大功率白光GaN基发光二极管(LED),将LED芯片直接封装到铝板上。在室温1A下进行电流加速老化实验,通过对老化前后不同时间段器件的电学、光通量和光谱特性进行测量来分析器件的失效机理,主要分析器件的芯片和荧光粉的失效机理。器件老化前后的电学特性表明,老化过程中,器件的串联电阻和低正向偏压下的热电子发射电流增大;光通量曲线表明,LED所加驱动电压低时,多数载流子的迁移率低,复合效率高,所以在低电流测试下LED的衰减慢;光谱曲线和色温曲线表明,在老化初始阶段,荧光粉的退化很快,一段时间后蓝光芯片衰减占主导。     

焙烧温度对NiO薄膜阻变特性的影响

利用水热法制备了NiO纳米粒子,基于GaIn/NiO/ITO器件结构,研究了焙烧温度对NiO纳米粒子薄膜阻变特性的影响。XRD分析发现,随焙烧温度由400至900℃,NiO纳米粒子结晶性提高,逐渐显立方相,粒子分散性变好。电学测试表明,NiO纳米粒子薄膜具有可重复双极阻变特性,开电压约-1.3 V较稳定。随焙烧温度提高,器件开关比由1407急剧降至11左右,原因是纳米粒子结晶后,其晶界势垒减小,载流子迁移率增大,致开关性变差。伏安特性曲线分析发现,纳米粒子薄膜低阻态荷电输运为欧姆特性,高阻态符合肖特基发射,判断阻变机理为阈值电场及焦耳热导致的氧空位细丝的形成与断裂。     

一种可擦写可读出的有机电双稳器件

本文报道一种可连续可逆转换的有机电双稳薄膜器件,Al/TPR-1/Al/TPR-1/Al,其中TPR-1为有机分子材料,利用真空蒸发-紫外原位聚合的方法制作成膜.在器件中,两层交联的有机物中间夹一层很薄的铝膜.该器件在较低电压(＜3V)作用时呈现高阻状态,阻值大于108Ω;而在较高电压(约5V)作用时,则为低阻态,阻值约为105Ω.两种状态的电阻值比为103～105.高低阻态均可通过一个较小的电压(1V)读出,并且低阻态可以用反向电压"擦除",回到高阻.     

硅基Zn2SiO4:ZnO薄膜的电致发光

利用溶胶-凝胶法在重掺硼硅片(p-Si)上制备Zn2SiO4∶ZnO(ZnO嵌入Zn2SiO4基体)薄膜,在此基础上,制备了Zn2SiO4∶ZnO薄膜发光器件。实验表征了Zn2SiO4∶ZnO薄膜的晶体结构和形貌,并研究了该器件的载流子输运和电致发光特性。研究表明:器件表现出一定的整流特性;此外,器件在正向偏压(p-Si接正极)下可以产生来自于ZnO的电致发光,而在反向偏压(p-Si接负极)下几乎不发光。通过对上述器件在正向和反向偏压的能带图进行分析,对其载流子输运和电致发光机理进行了解释。     

一种可擦写可读出的分子基电双稳器件

报道一种可以连续可逆转换的分子基电双稳薄膜器件Ag/BN4/Al,其中BN4为分子材料.该器件在较强电场(约为6 V)作用下表现为高阻态("0"态),阻值大于105 Ω;而在较弱的电场(＜2 V)作用下则为低阻态("1"态)，阻值约为102 Ω，两种状态的阻抗比103～105.改变外加电场的大小，器件的两种状态随之发生多次转变，转换次数可超过103.高阻态和低阻态的状态信息还可以用一个小电压脉冲(0.2 V)来读取.这种简单器件具有可擦写可读出功能，可用于制作分子基开关和分子基存贮器.     

NiO/Ga2O3 p+-n异质结功率二极管中陷阱介导双极型电荷输运研究(英文)

构筑NiO/Ga₂O₃ p+-n异质结是克服Ga₂O₃ p型掺杂瓶颈从而实现双极型功率电子器件的有效途径,然而限制器件性能的缺陷行为与双极型电荷输运等物理机制尚不明晰.本论文研究了NiO/Ga₂O₃ p⁺-n异质结中陷阱介导的载流子输运、俘获和复合动力学之间的内在关联特性.变温电流-电压特性的量化分析表明,在正偏亚阈值区,陷阱辅助隧穿占据主导地位,符合多数载流子陷阱介导的Shockley-Read-Hall复合模型,其陷阱激活能为0.64 eV,与深能级瞬态谱测试的陷阱能级位置(EC-0.67 eV)非常吻合;当正向偏压大于器件开启电压时,器件输运特性由少数载流子扩散所主导,器件理想因子接近于1.在反向偏置的高场作用下,器件漏电机制则由β-Ga₂O₃体材料中的陷阱引起的PooleFrenkel (PF)发射所导致. PF发射的势垒高度为0.75 eV,与等温变频深能级瞬态谱测得的陷阱能级位置...