末端功能化含氮聚合物的合成及其电存储性能的研究

【摘要】基于传统的以硅为基础的无机材料由于其加工尺寸的限制，很难实现超高密度存储，其已经不能满足社会发展的需要。因此近年来科学家正在致力于发展新的材料用于信息存储领域。聚合物材料因具有易加工、灵活性好、机械强度高和良好的可扩展性等优点，在电子信息存储领域已经引起了很多人的关注。但目前对于记忆存储材料的研究仍处于起步阶段，仍需设计合理的存储材料以实现器件性能的优化。本文合成了系列偶氮苯类与萘酰亚胺类聚合物，通过分子结构的调控实现器件存储性能的调控和优化。1.我们研究了分子的共轭链长和末端推拉电子基团对偶氮苯类材料电存储性能的影响，发现分子末端供电子基团的引入有利于降低器件的开启电压以及实现器件的低能耗。这为低功耗型电子信息存储器件的研究提供了一定的借鉴意义。分子较长的共轭链长有利于提高器件的稳定性。另外我们将末端具有不同推拉电子基团的偶氮苯有机小分子改造成相应的偶氮苯聚合物，并研究了它们的存储性能，发现偶氮苯聚合物保留了相应小分子的存储性能，而偶氮苯聚合物只需旋涂成膜，简化了器件制作。2.鉴于第一个体系中偶氮苯与氰基的强吸电子能力制成了WORM型的器件，我们采用弱吸电子能力的萘酰亚胺作为电荷陷阱，设计合成了萘酰亚胺咔唑端基功能化聚合物。首次通过聚合物端基功能化，研究末端基团对聚合物电存储性能的影响。实验证明萘酰亚胺端基的引入能够改变咔唑聚合物PVCz的存储类型由WORM型转变为flash型。这为以后调控电存储器件的存储类型做出了有益的探索。3.在第二个体系的基础上设计将萘酰亚胺基团设计在聚合物的侧链，引入噁二唑端基，从而考察分子结构对材料电存储性能的影响，发现噁二唑端基的引入使器件突破了传统的二进制存储机制，呈现出具有低导态、中间导态、高导态的三进制存储行为。并且对薄膜应用不同的退火温度处理，考察薄膜退火温度对材料的电存储性能的影响。实验发现提高退火温度有利于改善分子的成膜性，使器件的开启电压逐渐降低，实现器件的低功耗。在不同熟化温度下器件始终保持三进制存储性能，实现了器件存储性能的热稳定性。这为以后热稳定型聚合物多进制电存储材料的研究提供了一定的借鉴意义。
【作者】叶飞龙；
【导师】路建美；
【作者基本信息】苏州大学，应用化学，2014，硕士
【关键词】电存储；三进制存储；偶氮苯；萘酰亚胺；热稳定；

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