聚合物基无机纳米复合材料电存储效应的研究

随着信息技术向低碳、微型和高容量方向发展，基于有机/聚合物材料的电存储器件在未来的信息和电子学领域备受关注。随着纳米技术的发展，聚合物基无机纳米复合材料由于其优异的特性成为当前的研究热点之一。近年来，人们在聚合物基无机纳米复合材料中发现了电存储效应，并取得了许多创新性成果。本项目旨在设计一系列不同尺寸、形貌和不同有机配体修饰的无机纳米材料，使其与聚合物材料进行有效的复合，在此基础之上构筑出原型器件。研究无机纳米材料的尺寸、形貌和表面性质对聚合物基无机纳米复合材料电存储效应的影响，进而对器件的电学特性进行理论分析，揭示出聚合物基无机纳米复合材料电存储效应的工作原理及电荷输运机制。本项目可以突破目前聚合物基无机纳米复合材料电存储效应研究存在的"瓶颈"，为开发出新的聚合物基电存储材料提供明确的方向和理论依据，具有非常重要的科学意义。

本项目围绕着聚合物基无机纳米复合材料的电存储效应开展了无机半导体纳米材料的构筑，材料的光学和电化学特性以及无机纳米晶/聚合物电存储器件的构筑三个方面的研究。采用胶体化学方法制备出不同形貌和不同类型的无机半导体纳米材料，如ZnS:Cu(I), Cu1.94S-ZnS, CuInS2, Ag2S, Cu2-xS等，通过改变反应条件对材料的尺寸，形貌和晶型等进行了有效调控，在此基础之上研究了材料的光学特性，并利用固态电化学手段研究了材料的电化学行为。将无机纳米材料与聚合物进行有效复合，采用简单的旋涂技术制备出纳米晶/聚合物电存储器件，研究了基于不同组分的无机纳米材料的电存储效应，通过改变纳米晶与聚合物的配比，扫描电压范围等对使得器件的最高电流开关比超过10000，同时对器件中存在的负微分电阻效应（NDR）进行了详细研究。基于有机电子学理论模型，对器件的高态和低态时的电学特性进行了理论分析，探讨了聚合物基无机纳米复合材料的电存储效应的工作机制和电荷传输机制。目前，我们针对本项目的研究取得了一系列有特色的成果，共发表期刊论文20篇，其中SCI论文17篇。