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高发光氧化石墨烯量子点的量子产率优化及其在阻变存储器件中的应用

DOI：10.1088/1361-6641/ab5175 期刊：Semiconductor Science and Technology 出版年份：2019 更新时间：2025-09-23 15:19:57
摘要： 采用简便的酸处理化学方法，在不同pH值的水介质中切割氧化石墨烯(GO)片层以提取氧化石墨烯量子点(GOQDs)。在pH11条件下合成的GOQDs表现出强烈的蓝色发光和激发依赖的光致发光(PL)光谱。通过拉曼光谱和傅里叶变换红外(FTIR)分析分别证实了GOQDs中存在缺陷相关态和含氧官能团。高分辨透射电子显微镜(HR-TEM)分析表明GOQDs尺寸分布在~2.0至8.0 nm范围内，层间距为0.245 nm。原子力显微镜(AFM)测量证实GOQDs形貌高度在~6.0-9.0 nm范围内。将不同pH值合成的GOQDs分散于聚乙烯醇(PVA)基质中并旋涂制备聚合物纳米复合材料(PNCs)器件。电学研究表明这些器件呈现一次写入多次读取(WORM)特性，且阈值电压(VSET)随GOQDs pH值升高而增大。pH1条件下合成的GOQDs器件获得了极低的VSET ~ -0.9 V和ION/IOFF ~104。为验证稳定性，对PNCs器件进行了长达104秒的保持测试。通过构建合适的能带图讨论了复合器件中的载流子传输机制。
作者： Rakesh Chandra Das，Koustav Kashyap Gogoi，Nipom Sekhar Das，Avijit Chowdhury
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

高发光氧化石墨烯量子点的量子产率优化及其在阻变存储器件中的应用

研究成果

该研究成功将氧化石墨烯量子点(GOQDs)在pH 11条件下的量子产率优化至30%，并证实其在具有WORM特性的阻变存储器件中的应用。这些器件展现出极低的置位电压和高开关比，稳定性经验证可持续10^4秒。研究结果表明其在下一代低功耗存储器件和光电器件中具有应用潜力。

研究不足

该研究聚焦于量子产率的优化及其在阻变存储器件中的应用，但未探究合成方法的可扩展性或器件在10^4秒后的长期稳定性。

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