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离子液体分解在VO?电化学金属化中的作用：基于核磁共振的栅极机制与VO?还原研究
摘要： 通过离子液体电解质（即电解门控）实现初始绝缘态VO?的金属化，这一技术近期因其在莫特晶体管和存储器件等潜在应用中备受关注。研究表明该金属化过程具有电化学特性，尤其先前已有大量证据显示离子液体门控过程中会移除微量氧元素。虽然氢插层机制也被提出，但其氢源始终未明。本研究采用固态魔角旋转核磁共振技术（1H、2H、1?O和?1V），首先探究VO?的热致金属-绝缘体相变，进而研究催化加氢VO?与电解金属化VO?。实验表明块状VO?颗粒的电解金属化过程伴随氢插层现象，其程度可通过定量1H核磁共振精确测定。通过分析氢的可能来源，并利用选择性氘代离子液体，揭示该氢化过程源于离子液体的去质子化——具体而言，常用二烷基咪唑类离子液体中起作用的是"卡宾"质子。升高电解温度会加剧氢化程度，先形成低氢含量金属正交相，继而生成高氢含量绝缘居里-外斯顺磁正交相，这两种相态在催化加氢VO?中同样被观测到。磁化率测量结果支持核磁共振结论，证实了泡利顺磁性与居里-外斯顺磁性的对应程度。最后，核磁共振技术检测到电解门控VO?薄膜中的氢存在，提示在解释电解门控实验中的电子结构变化时，不应忽视电解质分解、质子插层及电解质分解产物的反应影响。
关键词： 金属-绝缘体转变、氢插层、二氧化钒、核磁共振波谱、电解质门控、离子液体
更新于2025-09-23 15:21:21
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由WS?纳米片水性墨水制备的电解质门控n型晶体管
摘要： 基于过渡金属二硫化物（TMDs）等层状半导体的溶液法制备低成本薄膜是未来印刷电子的潜在候选材料。本研究展示了以多孔WS?纳米片网络为半导体材料的n型电解质门控晶体管（EGTs）。通过液相剥离法制备水/表面活性剂稳定的WS?纳米片墨水，并采用喷枪技术在常压低温环境（T < 120°C）下沉积成型，无需溶剂置换、额外添加剂或复杂工艺步骤。该EGTs主要呈现n型（电子积累）特性，同时可观测到少量空穴传输现象。器件表现出>10?的电流调制比、低迟滞特性，归一化沟道宽度电导率达0.27 μS·μm?1，估算电子迁移率约0.01 cm2·V?1·s?1。此外，WS?纳米片网络具有高达30 F·cm?3的体积比电容。网络内电荷传输显著依赖外加横向电场且呈热激活特征，表明纳米片间跳跃传导是限制该网络性能及未来应用的主要因素。
关键词： 场效应晶体管、二硫化钨、半导体纳米片网络、电解质门控、过渡金属二硫化物
更新于2025-09-04 15:30:14
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基于电解质的离子调控功能氧化物
摘要： 利用电解质门控技术对材料的电子、磁性和光学特性进行电学调控，近年来发展势头强劲，这得益于该技术可能催生的众多器件与应用前景。与最初基于电子或空穴掺杂产生纯静电响应的预期不同，目前学界认识到基于离子运动的电化学机制更为常见，这为新型电学调控概念开辟了广阔前景。
关键词： 光学性质、电化学机制、静电响应、电子性质、电解质门控、磁性质
更新于2025-09-04 15:30:14