论文部分内容阅读
TCNQ(tetracyanoquinodimethane),全名7,7,8,8-四氰基对苯醌二甲烷,是一种良好的有机电子受体,可以与很多电子给体(如TTF,碱金属或碱金属卤化物,过渡金属,稀土金属等)形成稳定的简单或复合型电荷转移配合物。金属有机配合物M(如Ag,Cu)-TCNQ具有优异的光、电、磁特性,其中Cu-TCNQ、Ag-TCNQ具有良好的开关特性,被认为是理想的分子电子学材料。同时,多孔氧化铝作具有孔洞长径比大、孔径小、透明、绝缘等优点,是辅助生长纳米线阵列的理想模板。本论文在多孔氧化铝模板中制备生长了M-TCNQ纳米线阵列和金属铜纳米线阵列,表征了其形貌和结构,并分析了M-TCNQ纳米线阵列的电双稳和场发射特性,主要内容如下:制备了多孔氧化铝模板,研究了各项工艺参数对其形貌、结构的影响。以草酸作为电解液,40 V恒压,5℃条件下,可以得到孔径在40-50纳米的多孔氧化铝模板。调节氧化电压和氧化时间可以改变其孔径和孔深。在不同的氧化铝模板中生长了Ag-TCNQ和Cu-TCNQ,表征了其形貌,发现采用真空蒸汽输运法在氧化铝模板中生长M-TCNQ纳米线,其填充率达到95%以上。同时XRD测试表明Cu-TCNQ基本上处于电学性能较好的一相(phase I)。在此基础之上,制备了基于Cu-TCNQ纳米线阵列的原型器件。在对器件的电双稳测试中,其高阻态和低阻态电阻比超过10~4,并且有着良好的重复性。器件结构很适合于工业生产,有希望作为高密度存储器件。对没有模板限制的Cu-TCNQ纳米线进行了场发射的测试,结果表明Cu-TCNQ纳米线场发射阈值电场强度较低,约为5.0 V/μm(电流密度达到10μA/cm~2时)。测试了纳米线阵列的过载电场。从电流和电压的关系来看,其场发射符合F-N理论模型,场发射性能良好,有希望作为有机阴极材料应用于平板显示。在多孔氧化铝模板中,用交流电沉积的方法获得了铜纳米线阵列。形貌表征显示其填充率很高,纳米线尺寸亦很均匀。