含偶氮萘胺類(lèi)小分子及其聚合物的電存儲(chǔ)性能的研究.pdf

1、信息技術(shù)的飛速發(fā)展對(duì)于存儲(chǔ)材料的要求越來(lái)越高，傳統(tǒng)的無(wú)機(jī)存儲(chǔ)材料由于其加工尺寸的限制很難滿(mǎn)足未來(lái)超高密度存儲(chǔ)的要求，因此尋找新的存儲(chǔ)材料代替?zhèn)鹘y(tǒng)的無(wú)機(jī)材料成為近年來(lái)研究的熱點(diǎn)?；谟袡C(jī)及聚合物材料的“三明治型結(jié)構(gòu)”器件由于具有器件操作電壓較低、成膜方法簡(jiǎn)單、材料的結(jié)構(gòu)可設(shè)計(jì)強(qiáng)和三維可堆積性等優(yōu)點(diǎn)在超高密度信息存儲(chǔ)領(lǐng)域具有潛在的應(yīng)用價(jià)值，我們課題組曾經(jīng)通過(guò)分子結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)調(diào)控器件存儲(chǔ)性能，首次發(fā)現(xiàn)器件在電場(chǎng)下具有OFF、ON1和ON2三個(gè)導(dǎo)電

2、態(tài)，可對(duì)應(yīng)于計(jì)算機(jī)的“0”、“1”、“2”三位數(shù)值的信息存儲(chǔ)，這突破了傳統(tǒng)的“二進(jìn)制”實(shí)現(xiàn)了“三進(jìn)制”，可使單位面積內(nèi)信息存儲(chǔ)密度急劇提高。本論文以α-萘胺作為原料，通過(guò)偶氮基團(tuán)為橋鍵連接不同共軛平面大小和給電子能力的基團(tuán)，考察分子結(jié)構(gòu)和分子間的有序排列對(duì)器件性能的影響，以期獲得具有穩(wěn)定三進(jìn)制信息存儲(chǔ)功能的材料并進(jìn)一步總結(jié)分子結(jié)構(gòu)、分子間排列和器件存儲(chǔ)性能之間相互影響的規(guī)律，具體如下:
　　 (1)合成了側(cè)鏈含偶氮萘基團(tuán)的功能聚

3、合物，該聚合物具有良好的旋涂成膜性能，研究了偶氮萘基團(tuán)和主鏈之間柔性鏈長(zhǎng)度為零和兩個(gè)碳時(shí)，聚合物的電存儲(chǔ)性能的變化。結(jié)果表明：兩種聚合物器件在0到-3V掃描時(shí)都能實(shí)現(xiàn)從OFF態(tài)到ON態(tài)的變化，但是在0到4V反向電場(chǎng)下掃描時(shí)，間隔基為零的聚合物只能被關(guān)閉到中間導(dǎo)電態(tài)，而間隔基為兩個(gè)碳的聚合物可以先被關(guān)閉到中間的導(dǎo)電態(tài)然后完全被關(guān)閉到原始的OFF態(tài)，首次在聚合物存儲(chǔ)材料領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了可回復(fù)的具有FLASH存儲(chǔ)功能的三進(jìn)制材料，通過(guò)XRD和紫外的

4、表征證明這種存儲(chǔ)性能的變化受側(cè)鏈上功能基團(tuán)有序度的變化和偶氮基團(tuán)電荷陷阱共同作用的結(jié)果，這種首次通過(guò)聚合物晶相變化和電荷陷阱兩種協(xié)同作用調(diào)節(jié)器件多進(jìn)制存儲(chǔ)功能的方法將對(duì)后續(xù)電存儲(chǔ)材料設(shè)計(jì)和合成指導(dǎo)上具有重要的借鑒意義。
　　 (2)合成了具有不同長(zhǎng)度柔性鏈的偶氮喹啉小分子，這種分子具有較大的共軛平面和兩種不同深度的“電荷陷阱”。研究了改變分子末端柔性鏈的長(zhǎng)短和電荷陷阱數(shù)量對(duì)其成膜性能和所制備器件的電存儲(chǔ)性能的影響。結(jié)果表明:在各