【摘 要】
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本文研究了聚苯乙烯磺酸(PSS)有机薄膜与无机材料界面存储性能。实验结果表明了这种有机/无机界面中存在记忆存储效应,有望应用于新型有机存储器件。本文工作主要包括以下三部分:(1)采用了溶胶-凝胶法和真空蒸镀法制备了Ag/PSS/Si结构的样品。XRD图谱表明PSS薄膜为非晶结构;AFM和SEM图像说明了PSS表面平滑以及PSS/Si界面清晰。不同PSS薄膜厚度的样品的C-V测试结果表明在甩胶速率为
【基金项目】
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国家自然科学基金（11374086）； 河北省自然科学基金（A2018201168）；
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本文研究了聚苯乙烯磺酸（PSS）有机薄膜与无机材料界面存储性能。实验结果表明了这种有机/无机界面中存在记忆存储效应,有望应用于新型有机存储器件。本文工作主要包括以下三部分:（1）采用了溶胶-凝胶法和真空蒸镀法制备了Ag/PSS/Si结构的样品。XRD图谱表明PSS薄膜为非晶结构;AFM和SEM图像说明了PSS表面平滑以及PSS/Si界面清晰。不同PSS薄膜厚度的样品的C-V测试结果表明在甩胶速率为3500 rpm时,得到的样品PSS薄膜厚度为810 nm,并拥有最大的记忆窗口1.37 V。对Ag/PSS/Si样品的C-V与G-V曲线的频率依赖性的研究表明100 k Hz为样品的最佳测试频率。最佳膜厚与最佳频率下的Ag/PSS/Si样品具有良好的保持特性以及抗疲劳特性。对其机理的研究表明:记忆窗口的出现是由于在外加电场控制下PSS与Si界面的可切换氧化与脱氧状态。（2）采用了溶胶-凝胶法、真空蒸镀法,在不同晶向Ge基片上制备了Ag/PSS样品。SEM图像说明了PSS/Ge结构的界面清晰。对Ag/PSS/Ge样品的C-V与G-V曲线的频率依赖性的研究表明100 k Hz为样品的最佳测试频率,且Ge（110）晶向记忆窗口较大。对用不同方法去除氧化层的Ge基片的XPS分析表明Ge表面的氧化层可通过离子刻蚀法以及混合酸清洗去除,且去除后的记忆窗口有较大的提升最大达到1.83 V。对Ge薄膜厚度为20 nm的Ag/PSS/Ge/Ge（100）样品的C-V和G-V特性研究表明,Ge层的引入可以提升存储性能。（3）实验采用磁控溅射法、溶胶-凝胶法、真空蒸镀法,制备了Ag/PSS/Ge/Si结构的样品。XRD图谱表明制备的Ge薄膜为非晶态,不同Ge厚度样品的C-V测试结果表明Ge厚度为10 nm时,得到的Ag/PSS/Ge/Si样品拥有最佳的记忆窗口1.45 V。对Ag/PSS/Ge/Si样品的C-V与G-V曲线的频率依赖性的研究表明在100 k Hz测得的样品具有最佳性能。最佳膜厚与最佳测试频率下的Ag/PSS/Ge/Si样品具有良好的保持特性以及抗疲劳特性。对最佳膜厚的Ag/PSS/Ge/Si进行了P-E曲线的测试,发现了类铁电性。
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