[發(fā)明專利]二芳基酮中心的偶氮分子三進(jìn)制電存儲(chǔ)材料及制備和應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210469630.4
• 申請(qǐng)日: 2012-11-19
• 公開（公告）號(hào): CN102936208A
• 公開（公告）日: 2013-02-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 路建美;繆世峰;李華
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 蘇州大學(xué)
• 主分類號(hào): C07C245/08
• 分類號(hào): C07C245/08;C07C245/10;H01L51/40;H01L27/28
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 常亮

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種電存儲(chǔ)材料，具體涉及一種以二芳基酮為中心基團(tuán)的偶氮分子三進(jìn)制電存儲(chǔ)材料及其制備和應(yīng)用。

背景技術(shù)

由于電子器件的微型化和信息技術(shù)的爆炸式發(fā)展，對(duì)大容量信息存儲(chǔ)器件的研究成為科學(xué)家們亟需解決的難題。早在1999年，美國(guó)國(guó)防高級(jí)研究計(jì)劃署就已提出了超高密度數(shù)據(jù)存儲(chǔ)計(jì)劃，即要求數(shù)據(jù)存儲(chǔ)容量大于10¹²bits/cm²才能滿足信息時(shí)代發(fā)展的需求。為了實(shí)現(xiàn)超高密度數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，通常有兩個(gè)可行性策略：從器件制備的角度來(lái)看，盡管納米尺度下制作工藝的局限限制了存儲(chǔ)單元尺寸的進(jìn)一步縮小，但是制備出三維（3D）堆疊的存儲(chǔ)器件卻是為獲得高密度數(shù)據(jù)存儲(chǔ)提供了一條行之有效的途徑。然而，這種3D器件的制備工藝復(fù)雜、耗時(shí)費(fèi)力且技術(shù)要求高。另外一種能高效提升數(shù)據(jù)存儲(chǔ)密度的方法便是增加每個(gè)存儲(chǔ)單元中的存儲(chǔ)態(tài)的數(shù)值（即存儲(chǔ)態(tài)由“0”和“1”轉(zhuǎn)變?yōu)椤?”、“1”、“2”…）。到目前為止，在半導(dǎo)體、光和磁性材料方面的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的成功先例幾乎都是二進(jìn)制的，即只有兩個(gè)輸出信號(hào)：“0”和“1”。僅有極少數(shù)的例子報(bào)道了這種三進(jìn)制電存儲(chǔ)器件，可能是因?yàn)槿狈线m的功能材料或?qū)?shí)現(xiàn)存儲(chǔ)的機(jī)理尚不明確。2008年，美國(guó)科學(xué)家阿加沃首次報(bào)道了基于核-殼結(jié)構(gòu)的Ge₂Sb₂Te₅/GeTe納米線的三進(jìn)制存儲(chǔ)行為，在向納米線施加脈沖電場(chǎng)時(shí)產(chǎn)生了從晶態(tài)到中間態(tài)再到非晶態(tài)的兩個(gè)相變過(guò)程，從而對(duì)應(yīng)了“0”，“1”，“2”三個(gè)不同的導(dǎo)電態(tài)，成功突破了傳統(tǒng)的二進(jìn)制存儲(chǔ)限制[Y.W.Jung,S.H.Lee,A.T.Jennings,R.Agarwal,Nano?Lett.2008,8,2056.]。但遺憾的是雖然上述的納米線通過(guò)施加偏壓可以實(shí)現(xiàn)三種相態(tài)的變化進(jìn)而實(shí)現(xiàn)三進(jìn)制數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，但該材料的穩(wěn)定性及器件制備工藝的繁瑣性使其離真正意義上的器件制作和應(yīng)用還非常遙遠(yuǎn)。因此，尋找具有長(zhǎng)效穩(wěn)定性及器件化工藝簡(jiǎn)便的多進(jìn)制數(shù)據(jù)存儲(chǔ)材料迫在眉睫。

近年來(lái)，有機(jī)小分子材料由于分子結(jié)構(gòu)明確、易于純化、批量批次的可重復(fù)性以及分子設(shè)計(jì)的多樣性而備受化學(xué)家們青睞。令人鼓舞的是，本申請(qǐng)人最近已成功地報(bào)道了基于有機(jī)小分子的穩(wěn)定的三進(jìn)制存儲(chǔ)器件[H.Li,Q.Xu,N.Li,R.Sun,J.Ge,J.Lu,H.Gu,F.Yan,J.Am.Chem.Soc.2010,132,5542.]。與“0”和“1”的二進(jìn)制存儲(chǔ)體系相比，其可使單位面積內(nèi)的存儲(chǔ)密度成千萬(wàn)倍的增長(zhǎng)，這即可實(shí)現(xiàn)以更少的存儲(chǔ)單元獲得驚人的存儲(chǔ)能力，將使電子器件變得更加緊湊，也意味著器件制造工藝會(huì)更為簡(jiǎn)單，從而實(shí)現(xiàn)真正意義上的容量大、功耗低、尺寸小、成本低的新一代超高密度信息存儲(chǔ)器件。有機(jī)三進(jìn)制存儲(chǔ)器件實(shí)現(xiàn)的同時(shí)也啟發(fā)著我們探索不同種類的存儲(chǔ)材料與薄膜質(zhì)量及器件性能三者之間的相互聯(lián)系，從而為后續(xù)設(shè)計(jì)性能更為優(yōu)異的多進(jìn)制存儲(chǔ)材料提供理論指導(dǎo)和借鑒經(jīng)驗(yàn)。因此，對(duì)這方面的工作開展深入系統(tǒng)地研究具有十分重要的意義。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種新的三進(jìn)制電存儲(chǔ)材料，以二芳基酮為中心基團(tuán)的新型偶氮分子。

本發(fā)明公開了下述通式I的三進(jìn)制電存儲(chǔ)材料，所述的三進(jìn)制電存儲(chǔ)材料屬于具有對(duì)稱結(jié)構(gòu)的以二芳基酮為中心基團(tuán)的雙偶氮類化合物。

其中，DAK（二芳基酮）為3,3’-二苯甲酰基、4,4’-二苯甲酰基或2,7-芴酮基；R為N,N-二C₁～C₆直鏈烷基氨基、N,N-二苯基氨基或羥基。

上述N,N-二C₁～C₆直鏈烷基氨基是指具有1～6個(gè)碳原子的直鏈的N,N-二直鏈烷基氨基。

上述的N,N-二C₁～C₆直鏈烷基氨基具體為N,N-二甲基氨基、N,N-二乙基氨基、N,N-二丙基氨基、N,N-二丁基氨基、N,N-二戊基氨基、N,N-二己基氨基。

本發(fā)明也同時(shí)提供了一種制備上述通式I的以二芳基酮為中心基團(tuán)的新型偶氮分子三進(jìn)制電存儲(chǔ)材料的方法，包括下述步驟：