鈉鎢青銅納米線的制備、表征及其電輸運研究.pdf

1、六方鈉鎢青銅(h-NaxWO3)納米線具有獨特的一維孔道結(jié)構(gòu)，孔道之中的鈉離子可以在外加電場作用下沿孔道遷移，從而賦予納米線優(yōu)異的阻變行為。通過研究納米線中的電荷-離子耦合輸運行為，有望加深對氧化物阻變機制的了解，從而構(gòu)筑穩(wěn)定性好、可重復(fù)性高以及可調(diào)控性強的阻變存儲器原型器件。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴通過水熱法成功制備了高結(jié)晶度的、直徑在在100-400 nm、長度在7-10μm的納米線。利用X射線衍射儀、透射電子顯微鏡和X射

2、線光電子能譜儀等證實所制備的產(chǎn)物為沿c軸生長的鈉鎢青銅納米線。⑵利用光刻微納加工工藝構(gòu)建了基于單根納米線的具有非對稱接觸勢壘的Au/h-NaxWO3納米線/Au器件，通過能量色散譜直接證明了Na離子在外加偏壓所激發(fā)的電場作用下可以沿納米線軸向漂移。⑶I-V測試結(jié)果表明Au/h-NaxWO3納米線/Au器件在小偏壓和大偏壓下表現(xiàn)出不同的阻變行為。在大偏壓作用下，鈉離子的遷移可能導(dǎo)致在靠近NaxWO3納米線和金電極接觸的地方的鈉離子濃度發(fā)生

3、明顯變化，而這改變了肖特基勢壘的高度并引起器件發(fā)生高低阻態(tài)的轉(zhuǎn)換。鈉離子的遷移也引起其分布的無序化，導(dǎo)致了在導(dǎo)帶尾出現(xiàn)局域態(tài)。因而在小偏壓下，電子可以填充局域態(tài)或者從局域態(tài)釋放，這也會引起器件發(fā)生高低阻態(tài)的轉(zhuǎn)換。⑷利用開爾文力顯微術(shù)獲得了NaxWO3納米線的表面電勢分布，發(fā)現(xiàn)其表面電勢在納米線上的分布并不均勻。還用開爾文力顯微術(shù)、靜電力顯微術(shù)和掃描微波阻抗顯微術(shù)研究了利用化學(xué)氣相沉積生長的二維NbS2/BN異質(zhì)結(jié)和機械剝離的MoS2的電