【摘要】：隨著當今社會經(jīng)濟的快速發(fā)展也伴隨著信息爆炸式的增長,基于摩爾定律的傳統(tǒng)無機硅存儲器件最終將接近其理論存儲容量極限。因此設(shè)計合成具有高信息存儲密度的存儲材料和半導體器件是替代硅材料的有效方法之一并有著極其重要的意義�；谟袡C共軛小分子材料的存儲器具有成本低,易于分離純化,易于加工,響應快速,功耗低等諸多優(yōu)點,被認為是一種具有廣泛應用前景的新型存儲材料。近年來有機共軛小分子存儲材料已取得一些突破,但在如何進一步提高存儲器件的讀寫循環(huán)次數(shù),響應速度,器件維持時間,開關(guān)比和存儲密度等方面還有很多的工作需要完成。因此,設(shè)計和制備具有良好存儲性能的新型有機小分子存儲材料以及研究探索存儲機理逐漸成為超高密度信息存儲領(lǐng)域的熱點課題�；诖�,本論文開展了一系列含有偶氮基團的新型共軛有機小分子化合物的設(shè)計合成及器件存儲性能的研究工作,并得到了如下研究成果:(1)設(shè)計三個具有類似電子結(jié)構(gòu)的位置異構(gòu)體,研究不同異構(gòu)體分子的堆積排列有序度及其對導電過程的影響,進而表現(xiàn)出不同的存儲性能(二進制存儲和三進制存儲)。推測了造成三進制存儲的主要原因。隨后通過理論計算和衰減全反射紅外(ATR-IR)證明了該假想,為多進制存儲的設(shè)計及存儲機理的研究提供了有益的參考。(2)設(shè)計和合成了三個含鄰氟偶氮苯骨架(FAZO)的有機小分子。通過在末端引入推電子基團三苯胺(TPA)和拉電子基團萘酰亞胺(NA),分別得到不同極性的小分子FAZO-1,FAZO-2和FAZO-3。系統(tǒng)的研究了三個小分子的光學,電學和器件的電存儲性能。發(fā)現(xiàn)較小極性FAZO-1和FAZO-2分子的器件均表現(xiàn)出易失性SRAM性能,而極性較大的FAZO-3分子表現(xiàn)出非易失性三位WORM性能。通過更換金電極驗證了存儲性能,并進一步通過理論計算理論解釋了三個小分子的電存儲行為。通過分子極性來調(diào)控器件存儲性能的方法為今后的分子設(shè)計和研究提供有益的借鑒。(3)設(shè)計合成了含有吡啶基團的偶氮共軛D-A小分子(AZOCP),并通過分子吡啶基團與樟腦磺酸成鹽化作用得到化合物(AZOCP-CSA)。研究了成鹽化對薄膜形貌及器件的存儲性能的影響。發(fā)現(xiàn)表現(xiàn)基于AZOCP-CSA的器件表現(xiàn)出更好的存儲性能和器件穩(wěn)定性。結(jié)果表明通過成鹽化的方法,可有效改善分子的薄膜形貌和提高分子內(nèi)/間的電荷轉(zhuǎn)移和電荷傳輸過程,進而提升其存儲性能,對未來高性能有機電子器件的設(shè)計具有指導意義。(4)通過新穎高效的合成方法得到八氟取代偶氮苯骨架和全新的全氟取代吩嗪衍生物并以這些分子作為共軛骨架引入推電子基團(三苯胺),分別合成了不同取代的含氟偶氮衍生物TM-1與TM-2和含氟吩嗪衍生物TM-3,通過一些列光電測試比較分子的差異。并作為活性層來制備電存儲器件,分析對比器件的存儲性能的差異,探討提升存儲器件性能的方法。本論文通過不同的方法對偶氮骨架進行修飾,研究了影響存儲性能的因素,討論并提出了提高存儲性能的方法。對高密度數(shù)據(jù)存儲領(lǐng)域的未來發(fā)展打下了一定基礎(chǔ)。
【圖文】：

基于偶氮骨架的多進制電存儲有機分子的設(shè)計合成及結(jié)構(gòu)調(diào)控對存低誤讀率的數(shù)據(jù)存儲關(guān)鍵。在此外，，低功耗，易于制造，和競爭成也都很重要。材料的器件結(jié)構(gòu)介紹存儲器件通�？梢苑譃槿髦谓Y(jié)構(gòu)和 OFET（有機場效應晶體器件是較簡單的，在基底上依次沉積底電極，活性層和頂電級的氧化錫（ITO）或金，銀，鋁等其它金屬材料，頂電極一般、鋁、銅等）。存儲器件經(jīng)典的三明治結(jié)構(gòu)，如圖 1-1 所示。

圖 1-2. 經(jīng)典的有機存儲器件結(jié)構(gòu)；（a）無納米離子的單層器件；（b）包含兩種類型聚合物的雙層結(jié)構(gòu)；（c）納米陷阱在有機層中間的結(jié)構(gòu)；（d）旋涂的聚合物-納米粒子均勻摻雜的結(jié)構(gòu)Reproduced with permission.[19]
【學位授予單位】：蘇州大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TP333;O621.1

【相似文獻】

相關(guān)期刊論文 前9條

1 賈曉林,楊久俊;Zn:Fe:LiNbO_3晶體光存儲性能的研究[J];人工晶體學報;1997年Z1期

2 王義杰;劉威;范葉霞;于峰;孫亮;關(guān)承祥;徐玉恒;;近化學計量比Fe:Mg:LiNbO_3晶體生長與其存儲性能[J];硅酸鹽學報;2009年11期

3 朱金鑫;沈美慶;呂良方;王軍;王建強;;低于300°C時兩種氧化鈰材料對稀燃階段NO_x存儲性能的影響[J];物理化學學報;2014年08期

4 ;SD卡進入新速度時代[J];影像材料;2005年06期

5 孫亮;楊春暉;徐玉恒;趙連城;;Zr:Fe:LiNbO-(3)晶體的關(guān)聯(lián)存儲性能[J];激光技術(shù);2009年05期

6 王軍,徐悟生,王銳;In∶Ce∶Cu∶LiNbO_3晶體的生長及存儲性能研究[J];人工晶體學報;2003年01期

7 王暉;段連運;謝有暢;;BaCO_3在γ-Al_2O_3載體上的分散及其NO_x存儲性能[J];催化學報;2005年12期

8 王銳;周楠;楊春暉;劉欣榮;徐玉恒;;In:Mn:Fe:LiNbO_3晶體光存儲性能研究[J];材料科學與工藝;2006年03期

9 ;[J];;年期

相關(guān)會議論文 前2條

1 徐超;冷雪松;范葉霞;楊春輝;;Zr:Mn:Fe:LiNbO_3晶體的存儲性能[A];第15屆全國晶體生長與材料學術(shù)會議論文集[C];2009年

2 孫亮;王藩侯;高增輝;肖尚輝;李強;徐玉恒;;Hf:Fe:Cu:LiNbO_3晶體的光折變性能和存儲性能的增強研究[A];第十六屆全國晶體生長與材料學術(shù)會議論文集-06晶體結(jié)構(gòu)、缺陷和表征[C];2012年

相關(guān)重要報紙文章 前2條

1 本報記者 郭平;IBM高端存儲性能再攀升[N];計算機世界;2012年

2 ;青年組獲獎方案及點評選登[N];計算機世界;2002年

相關(guān)博士學位論文 前1條

1 劉全;基于偶氮骨架的多進制電存儲有機分子的設(shè)計合成及結(jié)構(gòu)調(diào)控對存儲性能的影響[D];蘇州大學;2016年

相關(guān)碩士學位論文 前10條

1 陸蔡健;含吡唑啉有機小分子及其側(cè)鏈型聚合物的電存儲性能研究[D];蘇州大學;2015年

2 劉鴻章;含苯并噻唑基團推拉電子結(jié)構(gòu)有機小分子的合成及其電存儲性能的研究[D];蘇州大學;2015年

3 何東偉;含咔唑、萘酐基團聚合物的合成及其電存儲性能的研究[D];蘇州大學;2014年

4 葉飛龍;末端功能化含氮聚合物的合成及其電存儲性能的研究[D];蘇州大學;2014年

5 王棟;二苯砜—偶氮類化合物的合成及其電存儲性能的研究[D];蘇州大學;2012年

6 蘇哲;含苯并噻唑的小分子的合成與電存儲性能的研究[D];蘇州大學;2014年

7 任務(wù)勝;含N共軛分子功能性基團的烷基鏈和平面性的調(diào)節(jié)對電存儲性能的影響[D];蘇州大學;2014年

8 范乃勇;咔唑—偶氮苯聚合物的合成及其電存儲性能研究[D];蘇州大學;2013年

9 劉遠華;苯乙烯—馬來酰亞胺共聚物的合成及其電存儲性能研究[D];蘇州大學;2011年

10 張宇輝;偶氮蒽醌類共軛化合物的合成及其電存儲性能的研究[D];蘇州大學;2013年

本文編號：2555648