D-A型含芴功能高分子信息存储材料的设计和制备

发布时间：2019-09-16 15:59

【摘要】：在硅基存储器件单元格中是以编码“0”和“1”来作为电荷存储的数量,然而高分子存储器则是以一种完全不同的方式存储电荷,即在同一外加电压下器件可以响应为高或者低的导电态,这里的高导电态(ON态)和低导电态(OFF态)相当于硅基器件中的“1”态和“0”态。高分子信息存储材料具有结构易于调变、柔性好、易于加工、成本低、3维堆叠能力和高容量存储等优势,有着非常广泛的潜在应用前景,其中具有开关行为的D-A型高分子(复合)材料由于可以通过对其化学结构进行广泛的修饰来调节其记忆性能而受到了极大的关注。因此,本课题开展的工作主要是围绕制备具有适合的D/A强度的信息存储材料这一重要设计思路来进行的,制备了一系列新的D-A型含芴功能高分子材料,对材料的基本结构及记忆开关性能进行了初步研究。第一章简要介绍了存储器件的结构、类型及其特征工作曲线,并综述了D-A型芴基高分子信息存储材料的研究进展。第二章通过Suzuki偶联反应合成了可溶性共轭高分子聚[{9-(4-甲氧苯基)-9H-咔唑}(9,9-二辛基芴)(2,5-二苯基-1,3,4-VA二唑)](PCFO),其绝对荧光量子效率从THF稀溶液中的49.1%降低到固态薄膜中的16.2%,电化学测试计算得到的HOMO-LUMO能带隙(3.07eV)与紫外可见边缘吸收数据所计算的光学能带隙(3.06eV)几乎一致。该高分子制备的器件表现出典型的WORM型记忆性能,开启电压为-2.3V,ON/OFF电流开关比约为105。第三章设计合成了共轭高分子聚[(N,N-二苯基苯胺)(9,9-二辛基芴){9,9-二[4-(3,4-二氰基苯氧基)苯基]芴}](PAFF),其中主链上的三苯胺作为共轭电子给体,侧链的氰基基团作为电子受体。与高分子的THF溶液相比,高分子薄膜的紫外可见吸收谱和荧光发射光谱都出现了红移；高分子在溶液中的荧光发射光谱随着溶剂极性的增加发生不同程度的宽化和红移。由高分子PAFF制备的薄膜器件表现出典型的WORM型记忆特性,开启电压为-1.5V,ON/OFF电流开关比大于104。第四章设计合成了一种含芴和咔唑的给体共轭型高分子PCF-OH,将其分别接枝到表面酰氯化的GO和MWNTs上。与PCF-OH溶液相比,PCF-GO和PCF-MWNT在溶液中的荧光光强度都有了显著的降低,样品在稀释溶液中的绝对荧光量子效率(Φ)的下降进一步证实了这种淬灭现象,拉曼表征显示高分子接枝后的复合材料其D带和G带都出现了不同程度的变化,材料的记忆性能正在测试中。
【学位授予单位】：华东理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：TP333

【参考文献】