有機(jī)電雙穩(wěn)材料與器件的研究.pdf

1、為了克服硅集成電路發(fā)展可能達(dá)到的極限尺寸效應(yīng)，開發(fā)新型電子材料成為科學(xué)界廣泛研究的課題。在眾多的新型電子材料里面，有機(jī)半導(dǎo)體材料是非常具有潛力的一類。因?yàn)橛袡C(jī)材料本身具有很多優(yōu)良的性能，可通過非常簡單的方法加工成電子器件，其器件具有低成本、可折疊、質(zhì)量輕等潛在的優(yōu)勢，并且最有可能達(dá)到納米尺度。而在新型存儲(chǔ)器方面，相同電壓作用下存在兩種不同導(dǎo)電態(tài)的有機(jī)電雙穩(wěn)器件是各國科研機(jī)構(gòu)的研究熱點(diǎn)，很有潛力在數(shù)字信息存儲(chǔ)以及電路開關(guān)之中可得到廣泛的應(yīng)

2、用。 本文中，我們研究了一類氰基取代的烯酮縮胺衍生物分子材料以及基于此類材料的有機(jī)電雙穩(wěn)器件的開關(guān)及存儲(chǔ)特性，包括信號(hào)存儲(chǔ)時(shí)間，循環(huán)開關(guān)測試等，同時(shí)分析了器件的金屬一有機(jī)界面，以及其他的工藝參數(shù)對(duì)器件性能的影響等。雖然對(duì)于此項(xiàng)技術(shù)的研究仍處于初步的探索階段，但希望我們的工作能夠?yàn)橛袡C(jī)半導(dǎo)體存儲(chǔ)技術(shù)的進(jìn)一步研究和發(fā)展提供有用的幫助。 實(shí)驗(yàn)的具體內(nèi)容如下： 1、研究了一系列具有相同官能團(tuán)，并且在大氣環(huán)境下不易結(jié)晶、熱

3、穩(wěn)定性比較好的有機(jī)分子BN4、DBCN等，制備M-O-M結(jié)構(gòu)的薄膜器件具有非易失性可電擦寫可讀出信息存儲(chǔ)功能，器件在未經(jīng)封裝的情況下，在大氣環(huán)境中保存數(shù)月至一年后，仍能保持良好的電雙穩(wěn)特性。并發(fā)現(xiàn)BN4器件在高壓區(qū)具有負(fù)微分電阻特性。 2、研究了一種與BN4屬于同系物的HPYM有機(jī)分子，制備的AI/HPYM/Ag結(jié)構(gòu)器件具有電可擦寫可讀出的非易失信息存儲(chǔ)特性；通過改變電極金屬，制備的M1/HPYM/M2器件可實(shí)現(xiàn)易失性動(dòng)態(tài)隨機(jī)存

4、儲(chǔ)功能； 3、改進(jìn)AI/HPYM/Ag器件制備工藝，在底電極表面通過自然氧化的方法形成一層致密的Al2O3擴(kuò)散阻擋層后，可通過控制外加電壓實(shí)現(xiàn)非易失性的多重態(tài)信息存儲(chǔ)功能。 4、通過紫外一可見吸收光譜、拉曼光譜等光譜分析，以及AFM、SEM、STM等表面分析方法對(duì)基于HPYM分子基薄膜器件的界面進(jìn)行一定的表征和分析：對(duì)器件導(dǎo)電模型進(jìn)行擬合以及初步的分析；并進(jìn)行了器件的失效分析。 5、分別采用實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)合成的TPR