dna-ag nps忆阻器的构建及特性研究

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1、分类号O484.4+2单位代码10447密级无学号1210110201硕士学位论文论文题目DNA-AgNPs忆阻器的构建及特性研究作者姓名王媛专业名称原子与分子物理指导教师姓名闫循领教授学院物理科学与信息工程学院论文提交日期2015年4月原创性声明本人郑重声明：所提交的学位论文是本人在导师的指导下，独立进行研究取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，论文中不含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得聊城大学或其他教育机构的学位证书而使用过的材料。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人承担本声明的法律责任。学位论文作者签名：日期导师签名：

2、日期学位论文使用授权声明本学位论文作者完全了解聊城大学有关保留、使用学位论文的规定，即：聊城大学有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权聊城大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或其它手段保存、汇编学位论文。学位论文作者签名：日期导师签名：日期聊城大学硕士学位论文摘要忆阻器是具有记忆效应的非线性电阻，被称为第四个基本电路元件，将其集成在电路中可以大幅度提高数据处理器的性能。自2008年惠普实验室成功构建出忆阻器的原型开始，国际上掀起了记忆电阻的研究热潮，不同材料和不同结构的器件的研究工作相

3、继开展。有机忆阻器件因其工艺简单、成本低、存储密度高等优点受到了广大科研人员的关注。DNA具有独特的双螺旋结构、自组装等优势，有望制备成为新型的有机忆阻器件。本文主要进行DNA忆阻器件的构建和特性研究，并采用银纳米颗粒(AgNPs)提高其忆阻性能。本文采用旋涂法制备了掺杂和嵌入AgNPs两种结构类型的DNA忆阻器，并对这两种器件的工作机制和忆阻性能分别进行了探讨。所做的主要工作如下：1.以柠檬酸三钠为还原剂，制备出不同尺寸的AgNPs，并用原子力显微镜(AFM)和透射电子显微镜(TEM)对其形貌进行表征；2.构建了结构不同的Al/AgNPs-DNA-CTMAB/ITO和Al

4、/DNA-CTMAB/AgNPs/DNA-CTMAB/ITO两种忆阻器；3.研究了掺杂和嵌入AgNPs对器件忆阻特性的影响，以及颗粒尺寸和扫描电压幅值对两种结构类型器件忆阻性能的影响；4.探讨了退火对掺杂AgNPs器件忆阻性能的影响，实现了单极向双极性忆阻开关的转换；5．探讨了电压极性对嵌入AgNPs层器件电学特性的影响。6.最后，根据器件的结构特点和实验结果，提出器件中存在载流子直接隧穿、陷阱俘获和脱陷以及氧化还原反应，探讨了器件的忆阻机理并给出了导电丝模型。关键词：有机忆阻器；DNA生物聚合物；Ag纳米颗粒i聊城大学硕士学位论文ABSTRACTThememristor,

5、knownasthefourthbasiccircuitelement,isanonlinearresistorwithmemoryeffect.Withmemristorintegratedinthecircuit,theperformanceofdataprocessorcanbegreatlyimproved.Thememoryresistorbecomesahottopic,sinceHPlaboratorysuccessfullyconstructedthememristorprototypein2008.Differenttypesofmaterialsandt

6、hedifferentdevicestructureshavebeenbeguntostudy.Organicmemorydeviceshaveattractedmoreattentionoftheresearchersduetoitsdistinctiveadvantagessuchassimpletechnology,low-costandhighdensitydatastorage.Amongthem,thememorydevicesbasedonDNAisexpectedtobeoneofneworganicmemorydevices.DNA,asoneoftheo

7、rganicbiomaterials,hasattractedtheinterestsofthescientificworkersbecauseoftheadvantagessuchasuniquedoublehelix,self-assemblyandsoon.Inthispaper,wemainlydemonstratedtheconstructionandcharacteristicsofmemristordevicesbasedonDNA,andimprovethememristorpropertiesby