二硫化锡及其微纳电子器件的制备与性能研究

来源 :西安工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:winchard
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
半导体电子器件是微电子与半导体行业中最基本、最重要的部分之一,在计算机、通信、汽车、科研、国防和消费等方面均有广泛的应用前景。近几年来,随着人工智能与物联网等行业的超高速发展,对半导体电子器件的功能提出了更高的要求。然而,由于传统半导体材料存在性能与加工工艺方面的局限性,难以满足下一代小尺寸、高性能、高灵敏度电子器件的需要。新型二维半导体材料拥有优异的层间结构和物理化学性质,是传承摩尔定律的材料之一,如二硫化锡(Sn S2)材料。Sn S2的禁带宽度约2.2 e V并对可见光有着很高的吸收率,在太阳能电池和场效应晶体管等领域有着充分的研究与运用。尽管二维材料在阻变存储器领域应用广泛,但目前关于Sn S2存储器件的研究工作尚没有过多的探索,阻变机制也不明确。与此同时,Sn S2虽在光电探测器表现出优异的性能,但响应波段较窄,难以实现集成化、小型化。鉴于此,本文主要围绕溶剂热法制备花状、片状两种形貌的Sn S2,并基于Sn S2阻变存储器、Sn S2光电探测器开展研究。主要内容如下:(1)探究了生长工艺对花状、片状Sn S2结晶情况与尺寸形貌的影响。对硫源含量、反应温度与反应时间等工艺参数进行具体探究,得出花状Sn S2的最佳制备条件:硫源含量为12.5 mol,锡源含量为5 mol,反应温度为180℃,反应时间为12 h;片状Sn S2的最佳制备条件:硫源含量为12.5 mol,锡源含量为5 mol,反应温度为200℃,反应时间为12 h。在该条件下,制备出的花状Sn S2与片状Sn S2纯度高、结晶性好且分散均匀。花状Sn S2直径约为3μm,单层厚度达到0.6nm;片状Sn S2尺寸约为30~80 nm,单层厚度约0.62 nm。花状Sn S2与片状Sn S2在紫外光到近红外光(250~850 nm)范围内有很好的响应,其禁带宽度分别约为2.226 e V和2.103 e V。(2)研究了花状Cu/PMMA/Sn S2/Ag阻变存储器与片状Cu/PMMA/Sn S2/Ag阻变存储器的阻变特性以及阻变机理。发现花状Cu/PMMA/Sn S2/Ag阻变存储器与片状Cu/PMMA/Sn S2/Ag阻变存储器具有低工作电压,高开关比和高循环次数。其中,片状Cu/PMMA/Sn S2/Ag阻变存储器机械耐受性的是花状Cu/PMMA/Sn S2/Ag阻变存储器机械耐受性的10倍,且开关比更高。两存储器件的阻变性能是由于Ag+迁移与Ag导电细丝的产生和断裂,从而使器件处于HRS和LRS,并且器件在高阻态与低阻态时的阻变机制均符合欧姆传导。(3)研究了波长、光功率密度及低温氧等离子处理对花状Sn S2光电探测器和片状Sn S2光电探测器光电特性的影响。发现花状Sn S2光电探测器和片状Sn S2光电探测器在紫外光到近红外光(250~850 nm)显示出良好的宽波段响应特性。在入射光波长为385 nm,光功率密度为10 m W/cm~2的条件下,花状Sn S2光电探测器和片状Sn S2光电探测器的响应度和比探测率分别达到了最大值。经过低温氧等离子处理后,两器件的光电性能明显提升,响应时间变快。
其他文献
中碳低合金钢因其优异的综合力学性能被广泛应用于船舶行业、机械零件制造行业和建筑行业等,但其焊接性能差、低温韧性差等缺点限制了其使用范围。为解决中碳低合金钢在极端环境下的使用需求问题,本文以42CrMo钢为原材料,通过孔型轧制、热处理、回火形变(Tempforming)工艺调控组织结构、晶粒取向和碳化物分布分析、性能测试等方法研究了孔型轧制的强韧化机制。研究结果表明:通过对正火态42CrMo钢直接进
学位
水稻Xa3/Xa26是一个编码富亮氨酸重复受体激酶(leucine-rich repeat receptor kinase,LRR-RLK)类蛋白的抗白叶枯菌主效基因,属于一个多基因家族。经曹应龙博士测序比对发现IRBB4中RKb属于Xa3/Xa26家族基因中的一员,命名为B4RKb。比对预测发现IRBB4中RKb基因(即B4RKb)和明恢中RKb基因(Xa3/Xa26)对应基因组结构相似,将它和
学位
聚合物转化SiC陶瓷(Polymer derived SiC ceramics,PDCs-SiC)及其陶瓷基复合材料具有低密度、耐高温、抗氧化、良好的力学性能和优异的电学性能,是航空航天吸波材料的热点方向。SiC陶瓷由于高的电阻率导致SiC陶瓷吸波性能差、吸收频带窄,在2~18GHz频率范围内反射损耗大于-10 d B。聚合物转化SiC陶瓷的吸波性能与其微观结构密切相关,调控SiC陶瓷微观结构和吸
学位
大豆是一种多用途且环境友好的经济作物,可进行共生固氮。近年来转基因大豆在世界范围内的大规模推广和种植,大幅度提高了大豆的产量和质量。我国曾经是世界最大的大豆生产国和出口国,近年来却变成了世界上最大的大豆进口国。面对大豆产业现状,加快培育具有优良农艺性状和自主知识产权的转基因大豆品种刻不容缓。但是我国具有自主知识产权的启动子和抗除草剂转基因大豆品种却很少。为了获得具有自主知识产权的大豆泛表达启动子,
学位
紫色酸性磷酸酶(purple acid phosphatase,PAP)是酸性磷酸酶中最主要的一类,对于活化植物根际周围的有机态磷及促进植物组织内有机磷的分解和循环利用发挥着重要作用。本研究以蒺藜苜蓿中的两个PAP家族的酸性磷酸酶MtPAP2和MtPAP3为研究对象,利用时空表达、化学组织定位、超表达、RNAi和CRISPR/Cas9等方法研究了其在苜蓿与根瘤菌、菌根真菌共生过程中的作用。主要研究
学位
稀土离子掺杂的Pb(Sc1/2Nb1/2)O3-Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-Pb Ti O3(PSN-PMN-PT)弛豫铁电单晶由于其电学及光学方面的突出性能表现而在声-光-电耦合器件中具有很大的应用前景,近年来受到科研人员的广泛关注。但对于这一材料生长工艺的探索始终缺乏系统性的研究,导致其晶体生长的成功率难以保证,给稀土离子掺杂晶体的研究带来了障碍。本文分析了在高温溶液法中的工艺参数调整对
学位
铜基复合材料因其具有高强度、高导电性、高抗耐磨性和高抗烧蚀性作为导轨材料的首选,有着实际应用中不可替代的重要地位,导轨材料在使用过程中,存在着电弧烧蚀现象,为了深入研究此现象。本文设计了电弧烧蚀测试装置,搭建了电弧烧蚀测试平台,制定了导轨材料抗电弧烧蚀性能评价体系。通过三种方法制备出[Cu-0.7Cr-0.12Zr-0.1Ag-0.12Nb-1Si C-0.5Gr(石墨)-2W]铜基复合材料与现役
学位
主要以微晶蜡及D60为基础材料,引入C5石油树脂、重质碳酸钙、黑色色浆、微晶蜡及T743,配制溶剂型底盘防锈蜡成品,重点研究探讨不同含量的C5石油树脂对溶剂型底盘防锈蜡性能的影响。
期刊
为保障新元煤矿3号煤层钻孔瓦斯抽采效果,需要科学、合理地确定瓦斯抽采参数,而钻孔有效抽采半径是其重要的参数之一,直接关系到预抽钻孔布置和预抽时间的长短。采用残余流量法和初始流量法综合考察,确定了新元煤矿3号煤层机械造穴有效抽采半径。通过现场实测得出,采用残余流量法测试2组机械造穴有效抽采半径分别为3.5、4.0 m;采用初始流量法测定3号煤层在单孔抽出率为45.94%时,抽采60 d后,其机械造穴
期刊
叶绿体是光合作用、脂质代谢、淀粉和氨基酸合成的主要场所,这些过程的正常进行需要叶绿体发挥正常功能。叶绿体的生物发生包括很多方面:叶绿体结构发育、叶绿体自身基因组的表达、核基因的调控、核编码的蛋白的运输等等。叶绿体97%的蛋白都是由细胞核编码的,它们在胞质中合成,再转运进叶绿体。已知的负责叶绿体蛋白质输入的转运复合体是位于叶绿体外膜上的TOC转运复合体,以及位于内膜上的TIC转运复合体,它们负责转运
学位