碳纳米管光电传感存储器件研制成功!高电流开关比、存储长达10年

2020-03-19

集微网消息,近日,中国科学院金属研究所(以下简称金属所)沈阳材料科学国家研究中心联合中国科学院苏州纳米技术研究所、吉林大学,提出了一种基于铝纳米晶浮栅的碳纳米管非易失性存储器,这为可穿戴电子及特殊环境检测系统提供了新的器件设计方法。科技日报据悉,新型器件具有高电流开关比、长达10年的存储时间以及稳定的读写操作,多个分立的铝纳米晶浮栅器件具有稳定的柔性使役性能。




据中国科学报报道,金属所研究员孙东明表示,我们首次实现了基于碳纳米管的光学图像传感与图像存储,为新型柔性光检测与存储器件的研制奠定了基础。此外,科研人员采用半导体性碳纳米管薄膜为沟道材料,利用均匀离散分布的铝纳米晶/氧化铝一体化结构作为浮栅层与隧穿层,获得高性能柔性碳纳米管浮栅存储器。同时,较薄氧化铝隧穿层可使闭态电流获得明显的提升,完成光电信号的直接转换与传输,实现集图像传感与信息存储于一体的新型多功能光电传感与存储系统,为可穿戴电子及特殊环境检测系统提供了新的器件设计方法。


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碳纳米管为管状的纳米级石墨晶体,是单层或多层的石墨烯层围绕中心轴按一定的螺旋角卷曲而成的无缝纳米级管状结构。碳纳米管一般分为单壁碳纳米管、多壁碳纳米管,因其具有非常优异的力学、电学、热学等性能,被多个行业广泛关注及青睐,在多项领域中展示出巨大的应用潜能。




碳纳米管因为其独特的结构和优异的性能,被称为“纳米材料之王”。作为一种新型材料,碳纳米管已经在电子、能源、通信、化工、生物、医药、航空航天等领域显示出极具潜力的应用价值。




碳纳米管的合成方法主要有电弧放电法、激光蒸发法和化学气相沉积法。其中,电弧放电法的反应温度高,碳纳米管的生长速率快、制备参数不易调控,所以通常难以实现对其精细结构的控制。激光蒸发法因为设备昂贵、复杂等原因,现在已经较少使用。化学气相沉积法是将含碳的化合物分解提供碳源,然后在催化剂的作用下实现碳纳米管的生长。由于化学气相沉积法的生长温度较低、参数易于调控、成本较低、产量较高,在碳纳米管的可控制备方面已显示出优越性。目前,采用化学气相沉积法已经实现碳纳米管的批量制备,我国在这方面处于国际先进序列,主要碳纳米管生产企业均采用了基于化学气相沉积法批量制备碳纳米管的工艺。




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碳纳米管光电传感存储器件研制成功!高电流开关比、存储长达10年
2020-03-19

集微网消息,近日,中国科学院金属研究所(以下简称金属所)沈阳材料科学国家研究中心联合中国科学院苏州纳米技术研究所、吉林大学,提出了一种基于铝纳米晶浮栅的碳纳米管非易失性存储器,这为可穿戴电子及特殊环境检测系统提供了新的器件设计方法。科技日报据悉,新型器件具有高电流开关比、长达10年的存储时间以及稳定的读写操作,多个分立的铝纳米晶浮栅器件具有稳定的柔性使役性能。




据中国科学报报道,金属所研究员孙东明表示,我们首次实现了基于碳纳米管的光学图像传感与图像存储,为新型柔性光检测与存储器件的研制奠定了基础。此外,科研人员采用半导体性碳纳米管薄膜为沟道材料,利用均匀离散分布的铝纳米晶/氧化铝一体化结构作为浮栅层与隧穿层,获得高性能柔性碳纳米管浮栅存储器。同时,较薄氧化铝隧穿层可使闭态电流获得明显的提升,完成光电信号的直接转换与传输,实现集图像传感与信息存储于一体的新型多功能光电传感与存储系统,为可穿戴电子及特殊环境检测系统提供了新的器件设计方法。


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碳纳米管为管状的纳米级石墨晶体,是单层或多层的石墨烯层围绕中心轴按一定的螺旋角卷曲而成的无缝纳米级管状结构。碳纳米管一般分为单壁碳纳米管、多壁碳纳米管,因其具有非常优异的力学、电学、热学等性能,被多个行业广泛关注及青睐,在多项领域中展示出巨大的应用潜能。




碳纳米管因为其独特的结构和优异的性能,被称为“纳米材料之王”。作为一种新型材料,碳纳米管已经在电子、能源、通信、化工、生物、医药、航空航天等领域显示出极具潜力的应用价值。




碳纳米管的合成方法主要有电弧放电法、激光蒸发法和化学气相沉积法。其中,电弧放电法的反应温度高,碳纳米管的生长速率快、制备参数不易调控,所以通常难以实现对其精细结构的控制。激光蒸发法因为设备昂贵、复杂等原因,现在已经较少使用。化学气相沉积法是将含碳的化合物分解提供碳源,然后在催化剂的作用下实现碳纳米管的生长。由于化学气相沉积法的生长温度较低、参数易于调控、成本较低、产量较高,在碳纳米管的可控制备方面已显示出优越性。目前,采用化学气相沉积法已经实现碳纳米管的批量制备,我国在这方面处于国际先进序列,主要碳纳米管生产企业均采用了基于化学气相沉积法批量制备碳纳米管的工艺。




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