Ge_2Sb_2Te_5薄膜及其存储特性研究

采用磁控溅射制备了Ge2Sb2Te5相变薄膜.通过XRD以及四探针法研究薄膜在退火过程中的微结构演变以及电导率变化规律.通过电流-电压特性研究了存储器的存储转变机制.     

氧化锌/氧化钽双介质层忆阻器的突触特性分析

人工突触的开发是模拟人脑功能的关键。忆阻器由于具备独特的电阻记忆行为,在人工突触研究领域得到广泛的关注。氧化钽和氧化锌均是优良的忆阻器材料,鉴于有关ZnO/TaOx双介质忆阻器突触特性的研究较少,本文将氧化锌介质层引入Ti/TaOx/ITO忆阻器中拟改善其突触性能。研究发现,器件Ti/ZnO/TaOx/ITO在功耗和电导调制线性度方面皆有改善,并有着电阻渐变的行为,利于器件突触功能的实现及应用。为此对Ti/ZnO/TaOx/ITO双介质层器件进行了电压脉冲训练,并成功模拟了学习饱和、经验学习以及短时程记忆向长时程记忆转变等生物突触行为。     

铜纳米颗粒对氧化铪/氧化锌双介质层阻变特性的影响

通过微电子加工工艺制备了具有Ti/HfO_x:Cu NPs/ZnO/ITO结构的阻变存储器,研究铜纳米颗粒对器件阻变性能的影响. 研究表明,铜纳米颗粒不仅使器件操作电压减小、并且更加均一,而且增大了器件高低阻态的电阻值比（开关比）,高、低阻态电阻值更加稳定,表现出优异的耐擦写特性. 纳米颗粒的引入还使低阻态的导电由普尔-法兰克发射机制主导转变为欧姆导电细丝主导. 进一步研究发现,纳米颗粒增强了局部电场,不仅保证了较小电压下可产生更多的氧空位,还限定了导电细丝的位置. 此外,铜纳米颗粒有利于降低器件操作电压并提高其均一性,有助于提高阻态电阻值的稳定性.     

Al2O3/HfO2薄膜多值阻变存储特性

采用磁控溅射和金属剥离工艺制备了结构为p-Si/HfO2/Ti和p-Si/HfO2/Al2O3/Ti的阻变存储器。两器件均表现出双极性电阻转变特性。插入的Al2O3层使得高阻态导电机制从空间电荷限制电流导电向肖特基发射控制导电转变,器件高低阻态阻值比从~61倍提高到了惊人的2.15×10^8倍。通过限制set电流的方式实现了多值存储,器件的四个阻态都能够非常稳定地在85 ℃高温下保持10^4 s,有利于多值存储的实际应用。     

合成参数对MOCVD法生长氧化锌纳米针的影响

使用脉冲液滴注入式MOCVD,在金膜裹覆的MgO(100)衬底上于500℃合成氧化锌纳米针.纳米针为晶态并且在XRD谱线上主要呈现ZnO的4个衍射强峰(100)、(002)、(101)及(004).金没有起到催化剂的作用,在较薄(2.4nm)金膜上生长的纳米针密度较高且直径较小.500℃是ZnO纳米针较佳的合成温度,在温度不低于550℃时合成的是片状ZnO.每周期前驱体的注入剂量对纳米针的形貌有显著影响.充足的注入剂量(6.8mg/周期)能够保证纳米针合成,而较低的注入剂量(3.4mg/周期)将会合成较短且直径较小的纳米针.     

氧化钽/氧化铝薄膜的阻变特性和突触特性

通过微电子加工工艺,制备出具有ITO/TaO_x/AlO_x/Ti结构的双介质层阻变存储器.器件中引入的氧化铝介质层有效地减小了器件的运行电流,降低了高/低阻态间切换所需的功耗,并增大了高/低阻态电阻比值.研究表明,器件的高低态电阻与其切换电压均有良好的稳定性和均匀性,且器件表现出可靠的擦写性能与保持性能.进一步研究表明,器件高阻态导电受肖特基发射机制主导,低阻态导电受空间电荷限制机制主导.器件还具有连续可调的电阻渐变行为,利用反复电脉冲刺激下的器件电阻变化来表征突触的权值,可以模拟突触行为.     

基于伪标签-1D DenseNet-KNN的光伏阵列开集复合故障诊断方法

提出了一种基于伪标签-1D DenseNet-KNN的光伏阵列故障诊断方法,实现在少标签样本下的光伏阵列复合故障开集识别。首先,分析了各种常见单一故障及灰尘覆盖下复合故障的I-V曲线特性。然后,为了克服常规的半监督机器学习算法需手动提取数据特征,采用一种伪标签与1D DenseNet相结合的半监督方法自动提取特征。最后,将对训练数据提取的特征、训练数据预测的标签及测试样本提取的特征输入K最近邻（KNN）算法进行开集复合故障诊断。实验表明,该方法不仅能准确分类各种已知类样本,而且能识别出未知类别故障,并且模型的训练仅需少量标签数据。     

低功耗氧化铪基柔性透明阻变存储器制备及其性能研究

利用微电子加工工艺在柔性PET衬底上制备透明氧化铪基阻变存储器.采用氧化铪/氧化锌双介质层将存储器转变电流降低至μA量级,从而实现柔性透明存储器的低功耗(μW量级).研究表明,双介质层阻变存储器不仅具有稳定、可重复的阻变存储特性,还具有一定抗弯折性能和较高的热稳定性.进一步研究表明,由于氧化铪/氧化锌界面势垒的存在,抑制了介质中电荷的输运,从而达到器件低电流工作的效果.     

利用磁控溅射仪制作平面薄膜型H2S硅微传感器

通过反应溅射 ,以硅基片 (表面上有白金加热电极 )为基底制作H2 S薄膜气敏元件 .实验表明 ,纳米SnO2 对H2 S具有较高的敏感度 ,对干扰气体的选择性较好 .性能测试表明 ,元件的特性与敏感材料的厚度、溅射气压等工艺参数有关系 ,但敏感材料的厚度对元件的特性起着决定性的作用 ,气敏薄膜有一个最佳厚度范围 .通过X射线衍射仪进行材料的微观分析 ,表明SnO2 的平均粒径大小为 8.5nm .     

Al3+掺杂NaGdF4:Er3+/Yb3+纳米晶上转换发光性能的研究

稀土离子掺杂的上转换纳米材料具有优异的光学性能,在光电等领域具有广阔的应用前景。本文采用溶剂热法,以乙二胺四乙酸(EDTA)为络合剂合成了的粗细均匀的六棱柱形的六方相Al3+掺杂NaGdF4:Er3+/Yb3+纳米棒。X射线研究表明适量的Al3+掺杂对NaGdF4的晶相没有产生影响,但使主衍射峰的位置发生偏移。在980nm激光激发下,与未掺杂的纳米晶相比,在Al3+的掺杂浓度为15%时,红绿光发光最大强度分别增强了5.7倍和5倍,且4F9 /2能级的荧光寿命被延长。Al3+掺杂对上转换发光的改善是因Er3+附近局部对称性的降低和粒子表面吸附基团的减少所致。