[發明專利]包含自組裝單層的電子部件的生產方法

在審

• 申請號: 201980038244.X
• 申請日: 2019-06-11
• 公開（公告）號: CN112262434A
• 公開（公告）日: 2021-01-22
• 發明（設計）人: P·科爾施;S·雷希;H·塞姆;M·托爾諾;神山卓也;G-V·勒申塔勒;R·帕克特
• 申請（專利權）人: 默克專利有限公司
• 主分類號: G11C13/00
• 分類號: G11C13/00;H01L27/28;H01L51/00
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 李穎;林柏楠

本發明涉及一種使用式I：R¹?(A¹?Z¹)_r?(B¹)_n?(Z²?A²)_s?Sp?G(I)的化合物生產包含自組裝單層(SAM)的電子部件的方法，其中出現的基團具有權利要求1中規定的含義；本發明還涉及所述部件在電子切換元件中的用途以及涉及用于生產SAM的化合物。

本發明涉及一種使用含有間隔基團和錨固基團的介晶(mesogenic)化合物生產包含自組裝單層(SAM)的電子部件的方法，其中所述錨固基團是仲醇或叔醇的酯衍生物；本發明還涉及所述部件在電子切換元件中的用途和用于生產SAM的化合物。

自組裝單層是本領域技術人員已知的(F.Schreiber:Structure and growth ofself-assembling monolayers,Progress in Surface Science,Oxford,GB,Vol.65,No.5-8,2000年11月1日,第151-256頁)并在有機電子裝置中例如有助于電極表面的改性。

在計算機技術中，需要能夠快速寫入和讀取訪問存儲在其中的信息的存儲介質。固態存儲器或半導體存儲器能夠實現特別快速和可靠的存儲介質，因為完全不需要活動件。目前，主要使用動態隨機存取存儲器(DRAM)。DRAM允許快速訪問存儲的信息，但這種信息必須定期更新，意味著當切斷電源時，存儲的信息丟失。

現有技術也公開了非易失性半導體存儲器，如閃存或磁阻隨機存取存儲器(MRAM)，其中即使在切斷電源后也保留信息。閃存的一個缺點在于寫入訪問進行得較慢并且閃存的存儲單元無法無限期擦除。閃存的壽命通常限于最多一百萬次讀取/寫入周期。MRAM可以類似于DRAM的方式使用并具有長壽命，但這種類型的存儲器由于困難的生產過程還無法確立自身的地位。

另一替代物是在憶阻器(memristor)的基礎上工作的存儲器。術語憶阻器是詞語“記憶體”和“電阻器”的縮寫并且是指能在高電阻和低電阻之間可再現地改變其電阻的部件。即使沒有供給電壓，也保持相應的狀態(高電阻或低電阻)，意味著用憶阻器可實現非易失性存儲器。

可電切換部件(electrically switchable components)的另一重要的應用出現在神經形態計算或突觸計算領域中。在其中追求的計算機系統結構中，不再打算以經典方式順序處理信息。相反，目的是以高度三維互連的方式構建電路以能夠實現類似于大腦的信息處理。在這種類型的人工神經元網絡中，通過憶阻切換元件代表神經細胞之間的生物連接(突觸)。在某些情況下，另外的中間狀態(在數字狀態1和0之間)在此也可能特別有好處。

WO 2012/127542 A1和US 2014/008601 A1例如公開了具有兩個電極和布置在兩個電極之間的有源區(active region)的有機分子存儲器。該有源區具有導電芳族炔的分子層，該導電芳族炔的電導率可在電場的影響下改變。在US 2005/0099209 A1中提出了基于氧化還原活性的聯吡啶鎓(bipyridinium)化合物的類似部件。

基于電導率或電阻的變化的已知存儲器具有缺點在于，通過電流流過單層中的分子形成的自由基中間體原則上容易發生降解過程，這對部件的壽命具有不利影響。

Angew.Chem.Int.Ed.51(2012),4658(H.J.Yoon等人)和J.Am.Chem.Soc.136(2014)16-19(H.J.Yoon等人)描述了借助含極性端基的烷基化合物的單層測量電位的布置。無法從中推導出這樣的層用于憶阻電子部件的切換元件的適用性；其中沒有提到介晶化合物，也沒有暗示它們的適用性。

DE102015000120A1公開了適用于憶阻器件的電子部件。該部件含有在電場中能夠重新取向的分子的分子的自組裝單層。