DOI:10.1016/j.jpcs.2020.109740

在本工作中，采用阻抗（Y=1/Z=G+jωC）测量，探究了所制备的Al/（5％石墨烯（Gr）-PVA）/p-Si（金属-聚合物-半导体（MPS））型结构在宽频率和电压范围内的复介电常数（ε*=ε'-jε''）、复数电模量（M*=M'+jM''）的实部和虚部以及电导率（σac）。为了测定电容器中更多的电荷/能量，通过静电纺丝法在高介电性（5％Gr-PVA）有机界面层上进行生长。研究者观察到通过使用该中间层，MPS的电容大大增加。随着频率从5kHz增加到5MHz，由于存在表面/偶极极化和表面态数（Nss），ε'值从32.586变为1.132。在低频处观察到的较低的M'值与电荷载流子的远距离迁移率有关。此外，在tanδ-V和M''-V图中观察到的峰值大小和位置随频率而变化。因此，（5％Gr-PVA）有机中间层优于传统方法制备的绝缘体，其具有柔性、低能耗和简单的生长过程。

图1.基于Al/（5％Gr-PVA）/p-Si的分层结构的制备。

图2.不同频率下Al/（Gr-PVA）/p-Si结构的ε'-V图。

图3.不同频率下Al/（Gr-PVA）/p-Si结构的ε''-V图。

图4.不同频率下Al/（Gr-PVA）/p-Si结构的tanδ-V图。

图5.Al/（Gr-PVA）/p-Si结构的ε'-Inf图：（a）在累积区中，（b）在反转耗尽区中。

图6.Al/（Gr-PVA）/p-Si结构的ε''-lnf图：（a）在累积区中，（b）在反转耗尽区中。

图7.Al/（Gr-PVA）/p-Si结构的tanδ-Inf图：（a）在累积区中，（b）在反转耗尽区中。

图8.Al/（Gr-PVA）/p-Si结构的M'-V图。

图9.Al/（Gr-PVA）/p-Si结构的M''-V图。

图10.Al/（Gr-PVA）/p-Si结构的M'-Inf图：（a）在累积区中，（b）在反转耗尽区中。

图11.Al/（Gr-PVA）/p-Si结构的M''lnf图：（a）在累积区中，（b）在反转耗尽区中。

图12.（a）交流电导率与电压的关系。（b）对于Al/（Gr-PVA）/p-Si结构而言，交流电导率与ln（f）的关系。

图13.Al/（Gr-PVA）/p-Si结构的lnσ-lnf图：（a）在累积区中，（b）在反转耗尽区中。

图14.在-4V下Al/（Gr-PVA）/p-Si结构的lnσ-lnf图。