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镍价态与SmNiO?化学晶体管电阻调制之间的关联

DOI：10.1021/acsaelm.8b00028 期刊：ACS Applied Electronic Materials 出版年份：2018 更新时间：2025-09-04 15:30:14
摘要： 对由SmNiO3（SNO）薄膜沟道和离子液体栅极绝缘体构成的化学场效应晶体管（FET），系统研究了不同栅压（Vg）施加条件下的电阻调制特性。该SNO化学FET的沟道电阻随温度、Vg幅值及Vg作用时间的变化呈现非线性宽域调节。通过X射线光电子能谱定量揭示了调制电阻与镍价态的关联规律。基于SNO沟道还原反应动力学建立了描述Vg施加条件下电阻变化的模型，该模型可预测特定Vg条件下的电阻值，并成功实现了宽范围电阻的选择性调制。
作者： Daiki Kawamoto，Azusa N. Hattori，Mahito Yamamoto，Xin Liang Tan，Ken Hattori，Hiroshi Daimon，Hidekazu Tanaka
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

研究钐镍氧化物化学场效应晶体管在不同栅极电压施加条件下的电阻调制机制。

研究成果

该研究定量揭示了在不同栅极电压条件下，SmNiO3化学场效应晶体管中镍价态与电阻之间的关联?；赟NO沟道还原反应动力学的模型被提出，可预测给定Vg应用条件下的电阻值。该模型有助于实现宽范围电阻控制，推动化学场效应晶体管新特性（如仿生开关和传感器）的开发。

研究不足

该研究的模型将Vg施加期间Ni2+的生成速度简化为恒定值，这可能未考虑SNO表面Ni3+随时间推移而耗尽的情况。实验值与计算值之间的差异随Vg增大而增加，尤其在超过3.0 V时因漏电流较大更为明显。

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