大数据工程学院曾凡菊等发表研究论文《氢碘酸对非铅Cs3Cu2I5钙钛矿存储器阻变性能的影响》

作者: 时间:2022-06-09 点击数:

本网讯日前,大数据工程学院曾凡菊等人在自然指数期刊Journal of Physical Chemistry Letters(IF=6.475)上发表了题为《氢碘酸对非铅Cs3Cu2I5钙钛矿存储器阻变性能的影响》(Impact of Hydroiodic Acid on Resistive Switching Performance of Lead-Free Cs3Cu2I5Perovskite Memory)的研究论文。

该研究采用非铅Cs3Cu2I5钙钛矿薄膜构建了Al/Cs3Cu2I5/ITO结构的存储器,并研究了添加超配比氢碘酸(HI)对Cs3Cu2I5钙钛矿薄膜结构、形貌及其阻变性能的影响。结果表明:调节HI浓度可有效提高Cs3Cu2I5钙钛矿薄膜的成膜质量与阻变性能。具体表现为:添加适量的HI可高Cs3Cu2I5钙钛矿薄膜的成膜质量,添加过量的HI则会对薄膜的成膜质量产生负面影响。随着添加HI量的增加,阻变存储器的初始化(Electroforming)电压、设置(set)、重置(reset)电压均减小,器件的开/关比降低。其中,前驱体溶液添加5 μL HI所合成的无铅Cs3Cu2I5钙钛矿薄膜晶格缺陷最少,薄膜表面最平整,表面均方根粗超度仅为13.3 nm,该薄膜构建的阻变存储器具有较低的初始化电压(1.44 V),较大的开/关比(65)以及较长的保持特性(104s)。结果证明适量超配比的I-离子的存在可有效降低薄膜缺陷,并提高了阻变性能。阻变性能会受添加HI量影响的特性为解释基于卤素钙钛矿的阻变切换机制提供了实验和理论依据。

结论一:前驱体溶液添加5 μL HI所合成的非铅Cs3Cu2I5钙钛矿薄膜晶格缺陷最少,薄膜表面最平整,表面均方根粗超度仅为13.3 nm。说明添加适量的HI可有效提高Cs3Cu2I5钙钛矿薄膜的成膜质量。

结论二:HI的加入增强了Cs3Cu2I5薄膜晶界中碘离子的迁移,更容易在薄膜中引入碘空位。以添加HI 5 μL所合成的非铅Cs3Cu2I5钙钛矿薄膜构建存储器,该器件具有较低的初始化电压(1.44 V),较大的开/关比(65)以及较长的保持特性(104s)。

一审:马雅云

二审:朱瑞

终审:赵小明

编辑:马雅云

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