[發明專利]一種聚酰亞胺阻變存儲器的制備方法

在審

• 申請號: 201610201542.4
• 申請日: 2016-03-31
• 公開（公告）號: CN105702860A
• 公開（公告）日: 2016-06-22
• 發明（設計）人: 戴培邦;陽林英;范麗麗;羅韋春;盧悅群
• 申請（專利權）人: 桂林電子科技大學
• 主分類號: H01L51/00
• 分類號: H01L51/00
• 代理公司: 桂林市華杰專利商標事務所有限責任公司 45112
• 代理人: 楊雪梅

技術領域

本發明涉及有機阻變存儲器領域，具體為一種聚酰亞胺作為存儲功能層的有機阻 變存儲器的制備方法。

技術背景

21世紀是以信息產業的高速發展為核心的知識經濟時代。隨著互聯網覆蓋面的逐 漸擴大和信息多媒體化的不斷發展，需要進行處理和保存的數據量與日俱增，信息的采集 和管理體系越發復雜，對信息的存儲和傳輸的要求更加嚴格，信息的爆炸式增長以及電子 器件的持續微型化對信息材料的發展不斷提出更高的要求。在信息技術的幾個重要環節中 （讀取、傳輸、存儲、處理、顯示），信息的存儲技術占著非常重要的位置。所以，近年來研究和 開發具有超高密度信息存儲功能的電子器件已成為當前信息領域一個倍受關注的研究熱 點。

目前，市場上流通和使用的還是傳統的存儲材料和器件，如無機半導體存儲器、磁 盤存儲器、光盤存儲器等。由于這些器件逐漸縮小的物理信息位，已經接近在使用上的存儲 極限，已不能滿足未來超高密度信息存儲的要求，因而，以有機和聚合物材料為基體的存儲 器的研究得到了眾多科學家的高度重視。相比于硅存儲器利用硅晶單元存儲電荷的數量來 標記“0”和“1”，有機和聚合物存儲器的數據存儲是一種全新的模式。其存儲機理是，以電場 作用下的低導態（“0”態）和高導態(“1”態)來實現信息存儲。有機和聚合物存儲器件的優勢 就在于它具有簡單的結構，優良的伸縮性，低廉的成本，操作電壓低，狀態多變，三維可堆積 性和高密度存儲等優點。特別是聚合物材料擁有機械加工性能好、柔韌性好的優點，而且它 的成膜工藝簡單。

在眾多的聚合物材料中，聚酰亞胺以其優異的機械性能、介電性能、耐高低溫性 能、耐輻射性能和耐腐蝕等綜合性能，被廣泛應用在電子電工領域。目前，一些含有電子給 體和電子受體基團的聚酰亞胺類聚合物已經被證實具有很好的電雙穩態性能，具有較為優 異的存儲性能，是未來制備高性能有機電存儲器件的首選材料。但是，因聚酰亞胺分子結構 的特殊性，其溶解性極差，幾乎不能溶解于常見的有機溶劑，使得將聚酰亞胺在用于存儲器 制備時遇到了很多難以克服的困難。

發明內容

本發明的目的是提供一種聚酰亞胺阻變存儲器的制備方法。該聚酰亞胺阻變存儲 器從下至上由基底、底電極、聚酰亞胺(PI）功能層和頂電極構成，聚酰亞胺功能層由涂于底 電極上的聚酰胺酸經亞胺化制備而成。

本發明聚酰亞胺阻變存儲器的制備方法，是將聚酰亞胺的前驅體聚酰胺酸溶液旋 涂于底電極上得到聚酰胺酸薄膜，再將聚酰胺酸薄膜亞胺化制備難溶的聚酰亞胺功能層， 然后在聚酰亞胺功能層上制備頂電極，得到聚酰亞胺阻變存儲器。

所述聚酰亞胺阻變存儲器的制備方法，具體包括如下步驟：

（1）按1:1-1:1.03的摩爾比稱取單體二元胺和二酐，將二元胺單體溶于酰胺類溶劑，將 反應溫度控制在20-50℃，慢慢加入二酐單體，待全部加完后繼續攪拌1.5h-3h，即制得聚酰 胺酸溶液；

（2）用酰胺類溶劑將聚酰胺酸溶液稀釋至濃度為0.20%-1.00%，將稀釋后的溶液用勻膠 機旋涂到氧化銦錫玻璃片上，旋涂的層數為1-8層，隨后將該氧化銦錫玻璃片置于70℃-100 ℃的電熱板上加熱烘干，在氧化銦錫玻璃片上形成聚酰胺酸薄膜；

（3）將涂覆有聚酰胺酸薄膜的氧化銦錫玻璃片置于烘箱中，于200℃-280℃下高溫亞胺 化0.5h-2h，隨后自然冷卻至室溫，得到聚酰亞胺功能層；

（4）在步驟（3）所得的聚酰亞胺功能層上制備一層電極作為頂電極，完成聚酰亞胺阻變 存儲器的制備。

步驟（1）和（2）所述的酰胺類溶劑為N，N′-二甲基甲酰胺或N，N′-二甲基乙酰胺；

步驟（1）所述二元胺單體為4，4′-二氨基二苯醚、2，2-雙（4-氨基苯氧基苯基）丙烷、1， 3-雙（4-氨基苯氧基）苯、1，4-雙（4-氨基苯氧基）苯、9或9-雙（4-氨基苯基）芴中的一種；所 述二酐單體為均苯四甲酸二酐、二苯醚四甲酸二酐、2，3，3'，4-聯苯四甲酸二酐或3，3'，4， 4'-聯苯四甲酸二酐中的一種。

步驟（2）制得的聚酰胺酸薄膜的厚度為60-300nm。

步驟（3）制得的聚酰亞胺功能層的厚度為50-300nm。

步驟（4）中頂電極的厚度為50-300nm。