《有機浮柵薄膜電晶體存儲器的研製》是依託吉林大學，由王偉擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：有機浮柵薄膜電晶體存儲器的研製
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：王偉
- 依託單位：吉林大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
有機浮柵薄膜電晶體（FG－OTFT）存儲器具有工藝簡單、成本低，可大面積製備、非破壞性讀出與非易失性存儲等諸多優點，套用前景廣。目前，FG－OTFT存儲器的研究在國際上剛剛起步，與無機同類器件相比，其存在編程（P）/擦除（E）電壓高、電荷存儲保持時間短等缺點。本項目以FG－OTFT存儲器的研製及全面提高器件的存儲性能為研究內容，重點是降低存儲器的P/E電壓及延長電荷存儲保持時間。為此提出以下創新點：提出金屬自發氧化技術同時製備納米粒子浮柵和勢壘層；構建浮柵/勢壘層/有源層能級體系；提出雙極載流子注入模式的FG-OTFT存儲器。對比實驗數據，分析器件工作的物理機理，構建合理的物理模型，並以此模型詢燥盛反饋指導FG－OTFT存儲器的實驗研製。預期研究成果：FG－OTFT存儲器P/E電壓小於10V，存儲電流比大於5000，電荷存儲保持時間達1年。
結題摘要
有機浮柵薄膜電晶體（FG－OTFT）存儲器具有工藝簡單、成本低，可大面積製備、非破壞性讀出與非易失性存儲等諸多優點，套用前景廣。與無機同類器件相比，FG－OTFT存儲器存在編程槓您道（P）/擦除（E）電壓高、電荷存儲保持時間短等缺點。本項目以FG－OTFT存儲器的研製及全面提高器件的存儲性能為研究內容，重點是降低存儲器的P/E電壓及延長電荷存儲保持時間。本項目的主要研究內容包括：（1）有機半導體層、浮柵介質和勢壘層材料體系的優選研究，以解決器件製備的工藝兼容性問題，及探索浮柵/勢壘層/有源層的能級體系對存儲器的電荷注入效率與電荷存儲保持時間的影響；（2）器件結構及浮柵介質層的微結構與形貌研究以提升FG－OTFT存儲器的各項性能參數；（3）構建雙極性載流子注入並存儲在浮柵的模式以改善FG-OTFT存儲器的各項性能參數；（4）以實驗數據為基礎開展相關理論模擬研究。項目實施按照申請書原計畫執行，取得了一定的成果，研製的器件性能參數達到預期目標。其中，採用超薄的轎和鑽循聚合物P（MMA-GMA）做電荷存儲介質層獲得的光電複合編程/電擦除的OTFT存儲器可以在±5V的P/E電壓下獲得良好的非易失性存儲特性。分別以多種金屬納米粒子舉照甩歡及聚合物PVA做為浮柵介質，開展了一系列的研究工作，獲得了雙極性載流子注入烏照定並俘獲在浮柵的非易失性FG-OTFT存儲器，最佳化了器件結構，全面提升了器件的各項性能參數，其P/E工作電壓可控制在30V內，存儲電流比高達10000，電荷存儲保付市持時間可以長達10年。提出並使用了異質結有機半導體改善非易失性OTFT存儲器的性能，其P/E工作電壓可控制在25V內，電荷存儲保持時間可長達10年。項目執行期間，相關研究成果已發表SCI研究論文10篇,EI研究論文1篇。在本項目研究中，基於雙極性載流子注入並俘獲在浮柵層對於FG-OTFT存儲器性能改善的實現，及獲得具有良好工作穩定性的FG-OTFT存儲器的研究提供了一定的借鑑意義；獲得了具有良好的環境穩定性與機械耐久遙嬸愉性的柔性FG-OTFT存儲器，克服了當前產業化的無機存儲器難以實現的目標，有望開發出新型的套用型產品；獲得了基於全溶液法構築FG-OTFT存儲器除了三個終端電極之外的核心體系，此工藝在產業化批量製備方面有很大的成本優勢；也實現了基於光電複合編程的多位非易失性存儲器，有望為實現高密度存儲提供一種策略性的研究方向。
