一种可擦写可读出的分子基电双稳器件

报道一种可以连续可逆转换的分子基电双稳薄膜器件Ag/BN4 /Al,其中BN4为分子材料。该器件在较强电场 (约为 6V)作用下表现为高阻态 (“0”态 ) ,阻值大于 10 5Ω ;而在较弱的电场 (<2V)作用下则为低阻态 (“1”态 ) ,阻值约为 10 2 Ω ,两种状态的阻抗比 10 3 ～ 10 5。改变外加电场的大小 ,器件的两种状态随之发生多次转变 ,转换次数可超过 10 3 。高阻态和低阻态的状态信息还可以用一个小电压脉冲 (0 2V)来读取。这种简单器件具有可擦写可读出功能 ,可用于制作分子基开关和分子基存贮器。

具有非易失存储功能的可逆有机电双稳器件

报道一种能够在室温下具有可逆电双稳特性,并实现非易失信息存储功能的有机薄膜器件。器件为简单的三层结构,Al/HPYM/Ag,HPYM为一种有机分子材料,通过真空热蒸发法制成薄膜作为信息存储介质。该器件可通过正向及反向电压脉冲的激发而实现高阻态(“0”态)、低阻态(“1”态)的转变,相当于信号的写入和擦除。当外电场撤除时,其状态信息可以长时间保持,并且被小电压脉冲读取,两种导电态的阻值比约为105。

有机电双稳材料与器件的研究进展

由于有机分子材料和聚合物材料本身的各种优良性质,用其取代传统的无机半导体材料来修饰电信号具有非常广阔的研究前景。本文简要介绍了近年来有机电双稳材料与器件在电存储方面的研究进展,并讨论了有机电双稳器件(OEBD)目前存在的问题以及今后发展的方向。

一种有机薄膜器件的制备及电存储特性

研究了一种金属/有机物/金属夹层结构有机薄膜器件的可逆电双稳特性.器件的阳极和阴极分别为真空热蒸发沉积的Ag和Al薄膜,中间介质层为真空热蒸发沉积的2-(hexahydropyrimidin-2-ylidene)-malononitrile(HPYM)有机薄膜.器件起始状态为非导通态,在大气环境下,可用正、反向电场进行信号的写入和擦除,表现为极性记忆特性.通过自然氧化的方法在底电极Al表面形成一层Al2O3薄膜层后,可使器件在不同的正向电压脉冲作用下达到不同的导电态,具有一定的多重态存储特性.同时,研究了不同的电极组合对器件电性能的影响,并通过紫外-可见吸收光谱以及喇曼光谱对器件界面进行表征.

单一有机材料PAN的电双稳特性及其应用

发现单一有机材料 1 (2吡啶偶氮 ) 2 萘酚 (PAN)在室温下即具有电双稳特性。在真空中制成的薄膜 ,两边在数伏电压的作用下 ,即可从高阻态变为低阻态 ,且跃迁时间小于 10ns。

一种可擦写可读出的有机电双稳器件

本文报道一种可连续可逆转换的有机电双稳薄膜器件,Al/TPR-1/Al/TPR-1/Al,其中TPR-1为有机分子材料,利用真空蒸发-紫外原位聚合的方法制作成膜.在器件中,两层交联的有机物中间夹一层很薄的铝膜.该器件在较低电压(＜3V)作用时呈现高阻状态,阻值大于108Ω;而在较高电压(约5V)作用时,则为低阻态,阻值约为105Ω.两种状态的电阻值比为103～105.高低阻态均可通过一个较小的电压(1V)读出,并且低阻态可以用反向电压'擦除',回到高阻.

分子尺寸器件与单分子器件

未来的计算机可以小到什么程度?迄今无人可以做详尽的回答。但毫无疑问,硅基集成电路由于光刻技术的限制和生产成本随尺寸变小作指数增长,将很快达到它的极限(最小线宽100nm)。目前国际上已提出未来的纳米电子器件的各种方案,其中最小的器件有可能由单个分子所构成。扼要讨论了当前最“热门”的分子尺寸电子器件以及将要进一步发展的单分子电子器件。其中具有电双稳性能的分子是最可期许的材料。初步的研究结果表明能得到构成逻辑门用的单分子开关、超高密度存贮器和单分子整流器等功能器件的原型。最后还讨论了分子电子学进一步发展的前景和问题。

PMMA:C_(60)存储器件制备及其电双稳特性

采用氯苯/三氯甲烷混合溶剂配制聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA):富勒烯(C60)溶液,运用旋涂法以氧化铟锡为基底制备薄膜,运用原子力显微镜对薄膜表面形貌进行表征。制备了ITO/PMMA:C60/Al结构的有机双稳态器件,采用伏安法对器件的电双稳态性能进行测试。最后,分析了有机层中的电荷陷阱对器件电双稳特性的影响。实验表明,当溶剂体积比为1:1时,薄膜粗糙度较低,以此薄膜为功能层制备的器件阈值电压为5.4 V,高/低电阻态的电阻比值达到32.1。器件的阈值电压随着薄膜表面粗糙的增加而加大。

有机电双稳态器件

有机电双稳态器件(organic electrical bistability devices,OEBDs)具有低成本、易加工、小体积、快响应、低功耗和高存储密度等优点,在未来的信息存储和逻辑电路方面有着非常广阔的应用前景,正受到人们越来越多的关注。但是有机电双稳态器件的工作原理还没有得到很好的理解,并且工作过程中所涉及的新概念、新理论等基本科学问题以及制备和加工过程中所涉及的新结构、新方法、新技术和新材料还有待进行深入的研究。本文综述了有机电双稳态器件近年来的研究进展,并探讨了它在电开关存储方面的应用前景以及需要解决的问题。

掺杂富勒烯衍生物阻变存储器存储性质的调控研究

以PS(聚苯乙烯)和PC_(61)BM([6.6]-苯基-C61-丁酸甲酯)为活性材料,通过加入导电性不同的缓冲层材料,优化了阻变存储器件的开关比。制备时分别以金纳米粒子(Au-NPs)、聚3,4-乙烯二氧噻吩/聚苯乙烯磺酸盐(PEDOT∶PSS)、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)材料作为器件的缓冲层,得到了开关比可调、存储机制不同的电双稳态器件。测试结果发现缓冲层材料导电性是影响器件开关比的关键因素,当缓冲层材料从绝缘性材料PVP换为导电性良好的金纳米粒子,其开关比从10~2逐渐增大到10~5。另外对于不同结构的存储机制,通过电流电压拟合曲线和能带原理图分析,发现缓冲层材料的导电性质及能级匹配是影响器件存储机制的重要因素。

高密度有机信息存储材料及其多进制存储性能研究

超高密度有机存储材料是当前热门的研究课题。本文主要介绍了本课题组在有机信息存储材料的研究进展,特别是多进制存储材料的研究,提出了独特的多电荷陷阱机理实现电学多稳态,即多进制,为高密度信息存储材料的发展提供了新思路和新材料。

一种分子基电双稳器件

报道一种可逆转换的分子基电双稳薄膜器件，Al／BN4/Al／BN4/Al．其中功能层为有机／金属/有机的夹层结构，而中间金属层要非常薄．该器件在较低电压作用时呈现高阻状态，阻值在10^6～10^9Ω；而当电压超过某一阈值时，器件导电态发生改变，由高阻态跃迁为低阻态，阻值约为10^2～10^5Ω．两种状态的电阻值比为10^3～10^5．另外，还比较了不同功能层厚度器件的性能．

聚合物电存储材料及其双电极型存储器件

随着信息产业的高速发展,传统的存储技术已不能完全满足人们的需求。因此,对聚合物电存储材料与器件的研究应运而生。相对于传统的无机存储材料,基于聚合物的电存储材料与器件具有易加工、低成本、稳定性好、低功耗、可实现三维堆积以及高存储密度等优点,极有可能取代传统的无机半导体器件,显示出广阔的发展前景。本文介绍了聚合物电存储器件的一些基本原理及基本概念,并对存储器件几种主要的作用机制做了归纳;根据器件的易失性与否,描述了闪存、一次写入多次读取及动态随机存储器件三类存储器件的存储特点,总结了聚合物电双稳材料及其在三类存储器件中应用的研究进展,探讨了这一研究领域需要解决的一些关键问题,最后展望了聚合物电存储材料与器件的研究和发展方向。

新型有机光电开关器件

结合有机发光和光电二极管器件,制作了一种新型的有机光电开关器件。器件结构为:ITO/NPB/Alq3/CuPc/C60/NPB/Alq3/LiF/Al。其中,ITO(indiumtinoxide,氧化铟锡)为正极,NPB[N,N-′di(naphthaleneyl)-N,N-′diphenylbenzidine]/Alq3[tris-(8-hydro-xyquinoline,8-羟基喹啉铝)aluminum]作为电致发光层,CuPc(CopperPhthalocyanine,酞菁铜)/C60为光电转换层,LiF/Al为器件负极,即两个电致发光层和一个光电转换层组成的三明治型结构。从低向高施加电压和从高向低施加电压时,该器件呈现出不同的电流密度-电压(J-V)和功率密度电压(P-V)曲线,即器件在相同的电压下可得到不同的电流密度值和功率密度值(亮度值),利用高亮度状态(ON)到低亮度状态(OFF)的转变,可实现开关型有机电致发光器件。器件的光电转换层吸收效率为0.153%。

有机发光晶体管的关键材料和器件研究

有机发光晶体管(organiclight-emitting transistor,OLET)是一种变革性的小型化有机光电器件,其在同一器件中集成了场效应晶体管和发光二极管的两种器件功能,在材料的基础物性研究、新型柔性显示/照明、有机电泵浦激光以及片上集成光电子器件等方面都具有着重要的研究意义.OLET独特的器件结构及工作模式使其对核心的关键材料和器件制备提出了新的要求,而高性能OLET器件的构筑需要从材料和器件两个方面同时进行优化与改善.近五年作者课题组和合作者在全面调研和分析OLET领域整体研究背景和存在基本科学问题基础上,聚焦于高迁移率发光有机半导体关键材料的开发和高效OLET器件(线光源和面光源发光模式)的构筑两个方面开展了初步的探索性研究,发展了系列特别是基于蒽和芴的高迁移率发光/激光有机半导体材料,构筑了高性能的单组分有机单晶OLET器件和新型平面OLET面光源发射显示器件,为进一步推动OLET及其相关领域发展奠定了重要的材料和器件研究基础.