基于三苯胺高分子阻变存储与突触仿生研究

发布时间：2017-05-23 15:02

  本文关键词：基于三苯胺高分子阻变存储与突触仿生研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：1971年,蔡少棠从理论上预言了存在第四种无源器件忆阻器;2008年,HP公司通过实验第一次验证了忆阻器的存在。最近几年,忆阻器因其独特的电学性质而被广泛关注,其中最主要的两个研究方向是阻变随机存储器和突触仿生。忆阻器因具有优良的可缩小性、快速擦写、超高存储密度等而被认为是下一代非易失性存储的有力候选者之一。同时,忆阻器具有非线性传输、可通过外界电压连续调节电导等特点,使其用于制作人造突触具有先天优势。本论文中,我们以三苯胺基高分子为载体,制备了一系列忆阻器,分别开展了忆阻器用作阻变随机存储器和忆阻器用作突触仿生的研究工作。第一章中,我们以忆阻器为起点,概述了忆阻器、阻变随机存储器和突触仿生器件的研究历史和发展现状。针对有机阻变存储器和突触仿生领域内的热点问题提出了解决途径,最后探讨了本论文的研究内容和意义。第二章中,针对线型聚合物材料分子链间易相互作用而形成聚集体或激发态原子链,劣化阻变存储性能这一问题,我们设计合成了线型结构和超支化结构聚甲亚胺材料。与线型结构聚甲亚胺相比,超支化结构聚甲亚胺具有更加稳定的高低阻态、更优异的循环耐受性和抗疲劳性。第三章中,针对聚合物材料阻变随机存储器开关比小、热稳定性差这一问题,我们合成了聚三苯胺材料,并将其作为功能层制备了阻变随机存储器。Pt/聚三苯胺/Ta表现出了双极性阻变的特点,器件的Set电压随聚三苯胺厚度线性增加,Reset电压保持不变。Pt/聚三苯胺90nm/Ta开关比为108,在30K-390K温度范围内器件可以正常工作。C-AFM表征发现聚三苯胺薄膜中导电通道的通断是聚三苯胺发生阻变的原因。第四章中,针对传统用来模拟生物突触的忆阻器大都是基于无机材料,为了拓展人造生物突触的材料领域和利用有机材料的优点,我们设计合成新型BTPA-F高分子材料,制备了Pt/BTPA-F/EV(ClO4)2/Ta人造突触,并成功模拟了突触的增强与抑制、学习、遗忘、脉冲时间依赖可塑性、脉冲速率依赖可塑性等性能。第五章中,总结了本论文的研究结果,展望了未来的研究方向。
【关键词】：三苯胺 共轭聚合物 忆阻器 阻变随机存储器 突触仿生
【学位授予单位】：宁波大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TP333
【目录】：

• 摘要4-6
• Abstract6-10
• 引言10-11
• 第1章 绪论11-27
• 1.1 忆阻器简介11-12
• 1.2 阻变随机存储器（RRAM）研究现状12-22
• 1.2.1 电致电阻效应简介12
• 1.2.2 电致电阻效应的分类12-13
• 1.2.3 阻变机制13-16
• 1.2.4 阻变转变参数16-18
• 1.2.5 阻变随机存储器目前所使用的材料体系18-22
• 1.3 突触仿生器件的研究22-25
• 1.4 本论文选题内容与研究意义25-27
• 第2章 分子结构对三苯胺基聚甲亚胺阻变性能的影响27-42
• 2.1 引言27-31
• 2.2 实验药品与实验仪器31
• 2.3 材料合成31-33
• 2.4 聚合物结构表征33-37
• 2.4.1 分子量表征34-35
• 2.4.2 光学禁带宽度和分子轨道能级的计算35-36
• 2.4.3 热重分析36-37
• 2.5 阻变存储器性能表征37-41
• 2.5.1 器件的制备与表征37-39
• 2.5.2 线型聚甲亚胺和超支化聚甲亚胺的阻变性能39-41
• 2.6 本章小结41-42
• 第3章 基于聚三苯胺高分子的阻变存储器及其性能研究42-57
• 3.1 引言42-44
• 3.2 实验药品与实验仪器44
• 3.3 材料合成44-45
• 3.4 聚合物材料表征45-50
• 3.4.1 1H NMR和FTIR表征45-46
• 3.4.2 热重分析46-47
• 3.4.3 紫外-可见和荧光光谱表征47-48
• 3.4.5 循环伏安表征48-49
• 3.4.6 聚三苯胺薄膜的断面厚度表征49-50
• 3.5 阻变存储器性能表征50-55
• 3.5.1 器件的制备和表征50
• 3.5.2 聚三苯胺的阻变性能50-54
• 3.5.3 Ta/聚三苯胺/Pt存储器阻变机理的探讨54-55
• 3.6 本章小结55-57
• 第4章 基于三苯胺高分子的突触仿生研究57-70
• 4.1 引言57-58
• 4.2 实验药品与实验仪器58
• 4.3 材料合成58-59
• 4.4 聚合物结构表征59-62
• 4.4.1 1H NMR表征59-60
• 4.4.2 热重分析60-61
• 4.4.3 紫外-可见吸收光谱表征61
• 4.4.4 荧光光谱表征61-62
• 4.4.5 循环伏安表征62
• 4.5 器件性能62-68
• 4.6 本章小结68-70
• 第5章 总结与展望70-72
• 5.1 总结70-71
• 5.2 展望71-72
• 参考文献72-81
• 在学研究成果81-82
• 致谢82-83

【相似文献】

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 叶尚辉;刘云圻;狄重安;吕坤;吴卫平;于贵;;苯基联二芴为骨架的三苯胺及咔唑系列衍生物合成及性能研究[A];全国第八届有机固体电子过程暨华人有机光电功能材料学术讨论会摘要集[C];2010年

2 陈旭敏;姜标;;三苯胺烯-三嗪的合成及其光致发光性能的研究[A];中国化学会第27届学术年会第06分会场摘要集[C];2010年

3 齐胜利;石蕾;田国峰;武德珍;;含咔唑和三苯胺单元聚酰亚胺的合成及其电存储性能的研究[A];2013年全国高分子学术论文报告会论文摘要集——主题G：光电功能高分子[C];2013年

4 刘磊;王梦岩;吕海军;顾孟浩;;三苯胺及其衍生物聚集诱导发光性能研究[A];中国化学会第29届学术年会摘要集——第16分会：π-共轭材料[C];2014年

5 刘禹;隋国鑫;;新型含三苯胺基团聚酰亚胺的合成与表征[A];2013年全国高分子学术论文报告会论文摘要集——主题G：光电功能高分子[C];2013年

6 夏海建;何嘉挺;田文晶;;星型三苯胺空穴传输材料的合成[A];中国化学会第二十五届学术年会论文摘要集（下册）[C];2006年

7 庄小东;张斌;陈_g;;偶氮染料封端三苯胺取代聚芴的合成及其光电性能研究[A];2009年全国高分子学术论文报告会论文摘要集（下册）[C];2009年

8 钱冲;洪光辉;薛鹏冲;卢然;;基于三苯胺功能化的β-二酮硼星型大分子的合成与光物理性质研究[A];2013年全国高分子学术论文报告会论文摘要集——主题G：光电功能高分子[C];2013年

9 韩元利;王文广;蒲嘉陵;;一种基于三苯胺类光产酸剂的制备与表征[A];中国感光学会第七次全国会员代表大会暨学术年会和第七届青年学术交流会论文摘要集[C];2006年

10 沈平;赵斌;黄先威;谭松庭;;侧链含噻吩和三苯胺的PPV衍生物的合成及其光伏性能研究[A];2009年全国高分子学术论文报告会论文摘要集（下册）[C];2009年

中国博士学位论文全文数据库 前7条

1 范丛斌;含三苯胺拓扑结构材料制备与光电响应特性研究[D];苏州大学;2012年

2 夏海建;三苯胺树枝状分子的合成及性质研究[D];吉林大学;2008年

3 沈平;含三苯胺、噻吩的有机光伏材料的设计合成及其性质研究[D];湘潭大学;2008年

4 汪天洋;以苯乙烯基三苯胺为电子给体模型化合物的合成与性能研究[D];天津大学;2014年

5 王海营;芳香胺类有机荧光小分子的设计、合成和性能研究[D];苏州大学;2010年

6 谢玉忠;含咔唑和三苯胺单元席夫碱类发光材料的合成及其性能[D];东北师范大学;2013年

7 林楹;基于芴的含推—拉电子基团蓝色电致发光材料的合成及性能研究[D];华东理工大学;2011年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 张伟;三苯胺席夫碱类化合物的合成及光学性能研究[D];山西大学;2015年

2 朱晴;侧链三苯胺端基化发光分子的合成及光电性能研究[D];吉林大学;2012年

3 蔡剑波;微波促进三苯胺及其衍生物的合成[D];中北大学;2008年

4 张文斌;基于三苯胺高分子阻变存储与突触仿生研究[D];宁波大学;2015年

5 朱磊;三苯胺树枝分子材料合成及其光学性能的研究[D];苏州大学;2009年

6 曹栋梁;三苯胺—氰基类荧光分子的合成及研究[D];西南大学;2014年

7 蒋生辉;含三苯胺、苯并噻二唑聚苯乙烯撑衍生物和三苯胺有机染料的合成及光伏性能研究[D];湘潭大学;2011年

8 杜立波;含三苯胺的V型和Y型电致发光材料的合成及性能研究[D];大连理工大学;2006年

9 张鑫;含有三苯胺单元共轭化合物及聚合物的合成与性能研究[D];山西大学;2009年

10 王方;三苯胺氰基乙酸配合物的合成、结构及光电性质[D];安徽大学;2011年

  本文关键词：基于三苯胺高分子阻变存储与突触仿生研究，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：388264