[發明專利]用于光信息存儲的柔性透明存儲器及制備方法

有效

• 申請號: 201810954380.0
• 申請日: 2018-08-21
• 公開（公告）號: CN109215687B
• 公開（公告）日: 2020-01-24
• 發明（設計）人: 劉儒平;李舟;王曉宇;王慰;李路海;封紅青;宋闊
• 申請（專利權）人: 北京印刷學院;廣東心科醫療科技有限公司
• 主分類號: G11B7/243
• 分類號: G11B7/243;G11B7/2433;G11B7/0045;G11B7/26
• 代理公司: 11528 北京恒博知識產權代理有限公司
• 代理人: 范勝祥

本發明提供了一種用于光信息存儲的柔性透明存儲器及制備方法，其中，存儲器包括：透明上電極層、透明下電極層以及位于二者之間的透明存儲層；所述的透明存儲層為量子點摻雜TiO₂復合薄膜；所述的透明上電極層和透明下電極層為柔性PI基底上噴墨打印納米金屬導電墨水而成。所述的量子點摻雜TiO₂復合薄膜絲網印刷于透明下電極層表面，然后與透明上電極層采用PDMS封裝。本發明提供了一種可用于智能包裝、柔性可穿戴設備和柔性生物芯片領域的柔性透明存儲器，在光作用下，其電阻發生改變，可用作光信息存儲器。在柔性基底上采用噴墨打印和絲網印刷技術等方法制作器件，能大幅度降低成本，具有大規模量產的前景。

技術領域

本發明涉及光信息存儲技術領域，尤其涉及一種用于光信息存儲的柔性透明存儲器及制備方法。

背景技術

本發明對于背景技術的描述屬于與本發明相關的相關技術，僅僅是用于說明和便于理解本發明的內容，不應理解為申請人明確認為或推定申請人認為是本發明在首次提出申請的申請日的現有技術。

目前，在智能包裝、柔性可穿戴設備、柔性生物芯片領域對光信息存儲需求日益增大，迫切需要一款柔性、透明且對光有記憶功能的存儲器來滿足要求。阻變存儲器是最具應用前景的下一代非易失性存儲器，采用透明TiO₂納米薄膜作為存儲介質的存儲器具有結構簡單、低功耗、與CMOS工藝兼容性好等優點，但TiO₂納米薄膜是一種禁帶寬度較寬的半導體材料，在可見光波段吸收小，是透明的，對可見光的利用率低，只有短波長的紫外光照射TiO₂納米薄膜時形成空穴-電子分離，體現為電阻變小。當空穴-電子復合后電阻再次增大。采用量子點摻雜TiO₂薄膜作為存儲層時，當量子點跟TiO₂能帶匹配，就會降低電子和空穴的復合率，使存儲層薄膜禁帶寬度變窄，電子躍遷需要的光子能量小，激發光紅移，在可見光作用下也能夠發生空穴-電子分離，可見光波長和光強不同，空穴-電子分離和復合程度不同，可以通過控制可見光照射波長和光強來改變器件的阻值，把低阻值定義為“0”，高阻值定義為“1”，阻值在不同的光信號下進行切換，實現存儲器“0”或者“1”的存儲。此外，在柔性基底上采用噴墨打印和絲網印刷技術等方法制作器件，可以大大降低成本，從而有望實現低成本大規模生產，預測潛在應用將超越智能包裝、柔性可穿戴設備和柔性生物芯片的范疇。

發明內容

本發明實施例的目的是提供一種用于光信息存儲的柔性透明存儲器及制備方法，本發明實施例提供的存儲器具有柔性、透明、存儲能力強和成本低廉的優點。

本發明的目的是通過如下技術方案實現的：

一方面，本發明實施例提供了一種用于光信息存儲的柔性透明存儲器，包括透明上電極層、透明下電極層以及位于二者之間的透明存儲層；所述的透明存儲層為量子點摻雜TiO₂復合薄膜；所述的透明下電極層和透明上電極層為柔性PI基底上噴墨打印納米金屬導電墨水而成。

進一步地，所述的柔性基底為5-250μm厚的柔性PI薄膜。

進一步地，所述的透明上電極層和透明下電極層為在柔性PI基底上噴墨打印納米金屬導電墨水形成的一系列直徑為50-200μm、寬度為5-15μm的互相重疊的環狀結構透明電極層。

進一步地，所述的量子點摻雜TiO₂復合薄膜的厚度為100nm-400nm；所述的量子點摻雜TiO₂復合薄膜中量子點質量百分數為0.2％-3％。

進一步地，所述的量子點為硅量子點、鍺量子點、硫化鎘量子點、硒化鎘量子點、碲化鎘量子點、硒化鋅量子點和氧化鋯量子點中的至少一種。