[發明專利]一種有機電存儲器件及其制備方法

有效

• 申請號: 202011380510.8
• 申請日: 2020-12-01
• 公開（公告）號: CN112201753B
• 公開（公告）日: 2021-03-23
• 發明（設計）人: 肖標;郭豐;張明睿;鐘天
• 申請（專利權）人: 江漢大學
• 主分類號: H01L51/05
• 分類號: H01L51/05;H01L51/30;H01L51/40
• 代理公司: 武漢智嘉聯合知識產權代理事務所(普通合伙) 42231
• 代理人: 柏琳容

本發明涉及一種有機電存儲器件及其制備方法。該有機電存儲器件，從下至上依次包括：底電極層、有機層和頂電極層；所述有機層由聚乙烯咔唑和稠環按照質量比(1?10):(0.1?1)共混制得。該制備方法，包括以下步驟：將聚乙烯咔唑與稠環的混合物溶于溶劑中得到濃度為1?100mg/ml的溶液；將所述溶液滴加在底電極層上并分散均勻，真空干燥除去殘余溶劑得到有機層；通過真空蒸鍍法將頂電極層附著在所述有機層上得到所述有機電存儲器件。本發明提出的有機電存儲器件的開關電流比高達10⁴?10⁵。

技術領域

本發明涉及新型電存儲器件領域，尤其涉及一種有機電存儲器件及其制備方法。

背景技術

從20世紀開始，隨著用于信息技術的微型器件的性能的提高，數據存儲設備結構的復雜性也有著相應增加。常規的存儲設備存在于基于半導體的集成電路上，例如晶體管和電容器。為了實現更高的數據存儲密度和更快的信息訪問，人們將更多的元件集成到單個芯片上，晶體管的尺寸從2000年的130nm減小到目前的32nm，而硅基半導體存儲器件在22nm以下變得不穩定，并且由于其嚴重的“串擾”問題，存儲和讀取各個信息位的結果的真實性大大降低。此外，高功耗和熱量的產生也影響了存儲設備的使用體驗，因此，大力研發新型存儲器件具有重要的意義。

在新數據存儲技術的研究道路上，新型存儲器如鐵電隨機存儲器(FeRAM)，磁性隨機存儲器(MRAM),相變存儲器(PCM)和有機/聚合物存儲器受到了廣泛的關注。新技術基于材料的電雙穩態的性質，例如電場、磁性、極性、相位、構象和導電性，取代了當前通過將“0”和“1”編碼的硅基存儲器件。有機/聚合物存儲器的優點包括良好的可加工性、可擴展性，成本低，器件結構簡單，尺寸小，操作功率低，數據存儲容量大等。已經有不少文獻對有機/聚合物電存儲器進行了研究，證明了其優異的存儲性能。

但獲取高開關電流比的有機電存儲器件還是目前的難題。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：如何獲取高開關電流比的有機電存儲器件。

為解決上述技術問題，本發明提出了一種有機電存儲器件及其制備方法。

一種有機電存儲器件，從下至上依次包括：底電極層、有機層和頂電極層；所述有機層由聚乙烯咔唑和稠環按照質量比(1-10):(0.1-1)共混制得。

進一步地，所述稠環的化學結構式為：

。

進一步地，所述有機層的厚度為10-500nm。

進一步地，所述有機層由所述聚乙烯咔唑和所述稠環按照質量比(1-10):(0.1-1)溶于溶劑，之后涂成膜在60-70℃真空環境下進行第一次退火處理，繼續在90-95℃的惰性氣體環境下進行第二次退火處理制得。

進一步地，所述有機層由所述聚乙烯咔唑和所述稠環按照質量比(1-10):(0.1-1)溶于溶劑，之后涂成膜在60-70℃真空環境下進行所述第一次退火處理3-4h，繼續在90-95℃的惰性氣體環境下進行所述第二次退火處理1-2h制得。

進一步地，所述溶劑為鄰二氯苯、氯苯、氯仿、甲苯和二甲苯中的一種或多種。

進一步地，所述底電極層包括導電膜和襯底層，所述導電膜鍍在所述襯底層上，所述有機層覆蓋在所述導電膜上，所述導電膜由銅、鎢、鎳、鋅、鋁、氧化銦錫和氟摻雜氧化鋅中的一種或者多種構成；所述頂電極層由鋁、銀和金中的一種或多種構成。

進一步地，所述頂電極層的厚度為20-500nm。

本發明還提出一種上述有機電存儲器件的制備方法，包括以下步驟：

將聚乙烯咔唑與稠環的混合物溶于溶劑中得到濃度為1-100mg/ml的溶液；