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溶胶凝胶法制备TiO_2@C_f柔性忆阻器交叉开关

陈晓平  胡思闽  胡海龙  岳建岭  匡振杰  黄小忠  
【摘要】:以碳纤维作为柔性衬底和电极材料,通过溶胶凝胶法在其表面镀覆TiO_2阻变活性层,进而通过"十"字搭接制备成柔性纤维忆阻器(TiO_2@C_f)。采用X射线衍射、扫描电子显微镜、X射线光电子能谱等测试手段对TiO_2@C_f结构进行表征并对其忆阻特性及阻变机理进行研究。结果表明:碳纤维上的TiO_2涂层为锐钛矿型晶体结构,其氧空位的浓度约为19.5%;制备的TiO_2@C_f柔性忆阻器为突变型忆阻器,其高低阻态阻值开关比可达10~4;经过疲劳耐受性测试,忆阻器件的高低阻态开关比稳定在2个数量级左右。TiO_2@C_f忆阻器的机理表现为:在高阻态和低阻态时是以欧姆导电为主导的载流子输运机制,其阻态转变机制与氧空位导电细丝的形成和断裂有关。制备的TiO_2@C_f柔性忆阻器在一定程度上具有柔性弯曲变形,同时满足可编织、穿戴等功能。

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