有机多进制电存储的表界面工程

发布时间：2020-07-07 17:44

【摘要】：随着现代信息技术的快速发展,人类社会每天所产生的信息量正在呈爆炸式增长,现有的基于“0”,“1”的二进制存储技术根本无法满足今后对于信息存储的需求,因此突破二进制实现多进制信息存储的需求愈发迫切。2010年我们课题组首次合成了具有三进制存储行为的有机小分子,由此开辟了多进制电存储的先河。此后,基于调控分子共轭结构,平面性,供受电子基团等策略合成了一系列具有多进制电存储行为的有机分子,极大地促进了有机电存储技术的发展。越来越多的材料被发现具有多进制存储行为,并且因此被考虑作为多进制阻变式随机存储器(RRAM)的活性材料。但是,为了能够实现产业化应用,阻变式随机存储器必须具有比较好的重现性,包括较高的多进制产率以及较窄的开启电压分布范围。然而目前绝大部分研究工作都没有报道基于大量器件测试的统计结果。本课题组近期的统计性实验结果表明,尽管分子结构调控能够实现多进制产率的提升和开启电压分布的优化,但是有机电存储器件的多进制产率仍然普遍比较低(一般不超过50%)。基于这样的现状,我们急需一种除分子设计以外的新策略来提高器件的重现性。在有机发光二极管(OLED)和有机光伏(OPVs)领域,电极和有机层界面的表面能和功函的匹配与否是影响器件性能的关键因素。因此,对基底材料,尤其是对氧化铟锡(ITO)玻璃进行表面修饰应用十分广泛。因此本论文考虑将表面修饰技术引入到有机电存储领域,在有机分子实现多进制存储行为的基础上,针对多进制器件重现性有效器件比例低的难题,通过界面调控影响活性层材料的堆积,进而实现对多进制电存储行为产率的提升。研究工作主要从以下几个方面展开:(1)设计合成了一个方酸小分子制备有机电存储器件,首次提出对ITO玻璃进行膦酸表面修饰,探究修饰前后制备器件的性能变化。结果表明修饰后器件三进制产率提高到82%,并且稳定性也大大提高。(2)利用乙基三氯硅烷、丁基三氯硅烷、己基三氯硅烷和辛基三氯硅烷分别对ITO基底进行修饰,并制备成电存储器件。研究了陈化前后,不同修饰层对活性层表面形貌和结晶性的影响,也探究了不同长度烷基链的三氯硅烷修饰基底对器件性能的影响。结果表明,氯硅烷修饰能够提升器件三进制比例等性能。陈化会影响活性分子层表面形貌及晶型,而器件性能的变化与烷基链长度无关。(3)将导电聚合物PEDOT:PSS在不同转速下旋涂成膜,得到不同厚度的修饰层,并制备成电存储器件。测试结果表明,将PEDOT:PSS聚合物修饰层引入器件后,电存储器件实现了较高产率的四进制电存储行为,修饰层厚度在100 nm(1000 rpm转速条件下制备)的情况下制备的器件表现出最高的四进制产率(41%)。这是通过表面修饰实现有机四进制存储的首次报道。
【学位授予单位】：苏州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TP333
【图文】：

Figure1-4“三明治”结构器件图1.4.2有机电存储材料

流程图Scheme1-3PEDOT:PSS层插入存储器件的

Figure4-2器件截面图4.2.3测试仪器

【参考文献】

相关期刊论文 前2条

1 仝淑敏;宋娟;凌启淡;;聚合物电存储材料及其双电极型存储器件[J];化学进展;2011年08期

2 刘举庆;陈淑芬;陈琳;解令海;钱妍;凌启淡;黄维;;有机/聚合物电存储器及其作用机制[J];科学通报;2009年22期

本文编号：2745412