新型有机电双稳态材料的设计和性质

随着微电子器件尺度的不断缩小,可作为非硅存储器的有机电双稳材料已成为分子电子学研究的一大热点[1,2].与传统的无机材料相比,有机材料具有作用体积小,容易获得,制作工艺简单等优点.

两种具有电双稳态的全有机络合物

首次发现两种在室温下即具有电双稳态的全有机（有机-有机）络合物，分别称为MCA＋TCNQ和BBDN＋TCNQ。它们可在真空中制备成薄膜，在数伏电压的作用下，从高电阻至低电阻的跃迁时间小于100ns，因此可作为一次写入的存储器材料。根据我国目前最小刻线宽度的水平，可望在1．6cm2的SiO2平面上做出64Mb的存储器。

Ag-TCNQ薄膜电双稳态特性的XPS研究

本文采用X光电子谱仪 (XPS)研究了Ag TCNQ薄膜的电双稳态特性。对TCNQ粉末、热处理前后的TCNQ薄膜及Ag TCNQ薄膜作了分析。结果发现 ,真空蒸镀及大气环境中热处理不会引起TCNQ化学状态的变化 ,而热处理会促使Ag与TCNQ发生反应 ,薄膜电双稳态特性的优劣则与反应程度有关。

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。

聚酰亚胺基电双稳态信息存储材料研究进展

在简介聚合物基电双稳态信息存储材料基本概念的基础上,总结了近年来制备的可用于信息存储领域的功能性聚酰亚胺。针对以聚酰亚胺为活性层所构造出的存储器件,详细描述了其易失和非易失型的存储性能。通过阐述电双稳态信息存储的机理,据此提出调控聚酰亚胺材料信息存储行为的方法,并探讨了该领域亟待解决的一些问题。最后展望了聚酰亚胺材料和器件在信息存储材料领域的发展趋势。

按键触发型双稳态电路研究与应用

按键触发型双稳态电路是一种依靠按键开关触发的双稳态电路,它有两个稳定状态,在没有外加触发信号的作用下,电路始终处于原来的稳定状态,在通过按键输入触发信号作用下,双稳态电路从一个稳定状态翻转到另一个稳定状态。这就是双稳态电路的特点。该文从实际应用出发,着重介绍几种按键触发型双稳态电路的构成、工作原理及应用领域。

一种OLED双稳态驱动电路的设计方案

以光电双基区晶体管为驱动器,设计了一种有机电致发光显示器(OLED)双稳态驱动电路的方案,通过实验得出了输入光功率和输出光功率的光学双稳态的特性曲线,并对该双稳态电路在OLED驱动的应用上进行了分析。

基于STM的有机电双稳材料电学性质的表征与改性

利用STM对金属有机络合物电双稳材料Ag—TCNQ的薄膜进行电学性质的表征与改性，在针尖强电场的作用下，当电压达到某一阈值后薄膜从高阻态跃迁至低阻态，这两种高低阻态可分别定义为一个存储单元的“O”与“1”状态，在STM的常规工作模式下，测量了薄膜的电学性质的变化；考虑到在STM的常规恒流工作模式下，针尖与样品之间的隧道结是影响电学性质的表征与改性的一个不可避免的重要因素，而它并不是材料本身的属性，为此利用STM进行了针尖与样品“接触式”的测试与分析，并且与常规工作模式进行了比较。

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。

利用I-Z曲线的STM“接触”模式的电学测量和表面改性研究

利用STM对金属有机络合物电双稳材料Ag TCNQ薄膜进行电学性质的表征与改性 ,在针尖强电场的作用下 ,当电压达到某一阈值后薄膜从高阻态跃迁至低阻态 ,这两种高低阻态分别定义为一个存储单元的“0”与“1”状态。本文考虑到在STM的常规恒流工作模式下 ,针尖与样品之间的隧道结对于电学性质的表征与改性具有影响。为此测量隧道电流It 对隧道结宽度Z的依赖关系I Z曲线 ,从而确定针尖刚好接触样品的接触点 ,利用STM进行了针尖与样品“接触式”的电学测量和表面电学改性研究 。

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.

一种具有极性记忆效应的热可擦有机电双稳薄膜

报道了一种新型有机材料AOSCN(3,9-双(10-(二氰基亚甲基)-9-亚甲蒽基)-2,4,8,10-四硫杂螺[5,5]十一烷),能与Cu形成具有电双稳特性的络合物,在6 V电压下,薄膜发生从高阻态到低阻态的转变,跃迁时间小于30 ns,驰豫时间小于1 us。若薄膜已发生高阻态到低阻态转变,高温热处理能使其恢复初始状态,这有望制成可擦写存储器。此外,在一定的工艺条件下,AOSCN与Cu和Al形成的金属-有机-金属(MOM)结,具有极性记忆效应。

硫氰酸银钾复合薄膜的制备及其电存储特性

采用真空热蒸镀法在银电极上蒸镀硫氰酸钾薄膜,并通过界面反应在银电极表面上形成AgK2(SCN)3复合薄膜.采用可见光谱、X射线光电子能谱(XPS)、激光拉曼光谱和X射线多晶衍射谱(XRD)对薄膜进行表征.研究发现,Al/AgK2(SCN)3/Ag器件具有稳定的可逆电双稳特性,高、低电阻状态的电阻比高达106,并能实现连续"写-读-擦-读"操作.器件的可逆擦写特性归因于外电场作用下AgK2(SCN)3复合介质层内导电通道的形成-断裂;电流-电压曲线拟合显示,低电阻状态符合欧姆传输,而高电阻状态表现出空间电荷限制电流传输模式.在导电通道断裂的过程中,电离作用和焦耳热效应会共同起作用.

C_(60)/PMMA复合电双稳器件的制备及电学性能研究

介绍一种基于C60/Polymethyl Methacrylate(PMMA)复合体系的电双稳器件,在室温下的I-V测试曲线表明器件具有电双稳特性,并且可实现稳定的"读-擦-读-写"操作。C-V测试曲线表明器件存在一个平带电压的偏移是由于存在C60分子的缘故,这说明C60分子在器件的工作过程中起到对载流子的陷获、存储以及释放的作用。在器件C-V特性曲线的基础上,阐述了载流子的输运机制。

一种新型的有机电双稳薄膜及其极性记忆效应

报道了一种新的高稳定的有机分子 (SCN)可以和铜构成具有电双稳态特性的金属有机络合物。由这种材料制成的薄膜 ,在室温 6V电压作用下可以从高阻态转变成低阻态 ,其跃迁时间小于 2 0ns ,并具有极佳的热稳定性。因此可望用于制作电子器件 ,如一次写入存储器 (WORM)等。进一步的研究还发现 ,在适当的工艺条件下 ,SCN能够与Cu和Al一起构成Cu SCN Al结 ,这种结具有极性记忆效应 。

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。

壳层厚度对于量子点/聚合物复合电子存储器件性能的影响

研究了一种含有不同壳层结构量子点的聚乙烯咔唑(PVK)/Cd Se量子点复合体系电双稳器件,结果发现基于无壳层量子点的器件电荷存储能力较差,随着壳层厚度的增加,器件的电学特性由双稳态向三稳态转变。通过电容-电压(C-V)的测试结果表明,壳层的厚度对于量子点的电荷捕获能力有重要的影响,从而导致器件表现出不同的存储特性。

一种新型CO_2激光电源设计

设计了一种新型的CO2激光电源,该电源接入单相网路后,可获得稳定、不过零点且波纹系数小的直流电流,保证了CO2激光器的长期稳定工作。