基于有机聚合物电存储二极管研究

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有机电存储器件的出现为满足人们在信息社会对存储设备日益增长的需求提供了廉价的解决方案,纳米甚至分子器件的研究为器件的存储容量的提供了广阔的发展空间,而多阶存储性能的实现更加提高了单元器件的存储存量,这些都是无机存储器件所无法比拟的优势。有机聚合物是有机材料中最重要的研究领域,并且已广泛应用于人们的生活中;因此对有机聚合物的电存储器件研究具有十分重要的意义。本文分别实现了2、3、4阶存储特性的有机聚合物电存储二极管制备,并对其存储机理进行了探讨。(1)研究了PVK-TF、PPDA-PVK.PFPS三种聚合物的电存储性能。聚合物PVK-TF、PPDA-PVK均含有咔唑基团,前者含有TF刚性基团而后者含有吸电子的苝酰亚胺基团,分别实现了2、3阶的Flash型存储功能;PFPS为典型介电材料PS的后修饰体,实现了Flash型的存储性能。证明了通过聚合物分子链功能基团的引入可以调节器件的电存储性能,强化了对构象转变存储机制的理解。(2)通过有机聚合物PVK与纳米粒子掺杂体系电存储器件的研究,获得了具有稳定三重导电态的Flash型存储。电流分别在10-7A;10-2A-10-1A;10-4A-10-6A量级,具有较大开关比和持续时间,发现了界面效应和场致电荷转移是器件导电状态转变的原因。(3)最基于界面效应、构象转变等理论我们实现了聚合物PVK-FK的4阶Flash型电存储器件,电流强度量级分别为:10-8A/10-6A.10-4A.10-2A;此外还尝试了将还原氧化石墨烯制作为器件的顶电极,该方法简单易行可以期待实现柔性全透明,实验得到了开关比为103的动态随机存储器件。
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