超支化聚酰亞胺的合成及其電存儲(chǔ)性能研究.pdf

1、近些年來(lái)高分子記憶存儲(chǔ)材料因?yàn)槠淞己玫臋C(jī)械性能,加工性能,多變的化學(xué)結(jié)構(gòu),逐漸成為人們關(guān)注的熱點(diǎn)。與傳統(tǒng)的無(wú)機(jī)存儲(chǔ)材料的半導(dǎo)體性質(zhì)不同,高分子材料通過(guò)雙穩(wěn)態(tài)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)。當(dāng)外加電場(chǎng)達(dá)到某一值時(shí),高分子材料會(huì)由低導(dǎo)通態(tài)向高導(dǎo)通態(tài)發(fā)生突變,即發(fā)生了開(kāi)關(guān)效應(yīng),此時(shí)外場(chǎng)電壓為開(kāi)關(guān)電壓。高分子材料的低導(dǎo)通態(tài)相當(dāng)于半導(dǎo)體材料中的“0”信號(hào),高導(dǎo)通態(tài)相當(dāng)于“1”信號(hào)。聚酰亞胺因?yàn)槠鋬?yōu)良的綜合性能成為了高分子存儲(chǔ)材料中的一個(gè)重要分支。目前人們研究的聚

2、酰亞胺存儲(chǔ)材料通過(guò)在其分子鏈中引入電性能官能團(tuán)來(lái)實(shí)現(xiàn)他的存儲(chǔ)性能。常見(jiàn)的電光能團(tuán)有苯胺類,咔唑類,萘,蒽等。不過(guò)目前的研究主要集中于線性聚酰亞胺存儲(chǔ)材料的開(kāi)發(fā),很少有人關(guān)注分子本身的三維結(jié)構(gòu)。超支化聚酰亞胺除了具有聚酰亞胺通用性能外,因?yàn)槠渲ЩY(jié)構(gòu)還有更好的溶解性能和加工性能。研究人員已經(jīng)在氣體過(guò)濾膜和光電性能上對(duì)超支化聚酰亞胺在上進(jìn)行了一定的研究。但是很少見(jiàn)到關(guān)于對(duì)超支化聚酰亞胺的存儲(chǔ)性能研究的報(bào)道。本論文將開(kāi)發(fā)一種具有存儲(chǔ)特性的超支

3、化結(jié)構(gòu)的聚酰亞胺,并對(duì)其存儲(chǔ)機(jī)理進(jìn)行研究。
　　 實(shí)驗(yàn)中設(shè)計(jì)了一種含有三苯胺結(jié)構(gòu)的四官能團(tuán)的氨基單體——四(4-氨基苯基)對(duì)苯二胺(TEAPBD),并通過(guò)烏爾曼偶聯(lián)反應(yīng)和還原反應(yīng)將其合成出來(lái)。將其與4,4'-(六氟異丙烯)二酞酸酐(6FDA)反應(yīng)制的超支化的聚酰亞胺。在合成中為了避免凝膠出現(xiàn),將反應(yīng)液的固含量控制在0.075mol／L,并將TEAPBD緩慢的加入6FDA中保證單體充分反應(yīng)。通過(guò)各項(xiàng)表征確定通過(guò)以上實(shí)驗(yàn)方法合成出了

4、具有一定分子量的超支化聚酰亞胺。
　　 將這種超支化的聚酰亞胺制備成三明治結(jié)構(gòu)的器件,并對(duì)器件進(jìn)行半導(dǎo)體測(cè)試我們發(fā)現(xiàn)它具有明顯的雙穩(wěn)態(tài)性能。當(dāng)外加電流達(dá)到2v時(shí),器件狀態(tài)會(huì)從低導(dǎo)通態(tài)向高導(dǎo)通態(tài)轉(zhuǎn)化。器件轉(zhuǎn)化的過(guò)程是不可逆的,具有典型的一次寫(xiě)入多次讀取的記憶存儲(chǔ)性能(write-once-read-many times,WORM),且器件開(kāi)關(guān)比到達(dá)300。我們又通過(guò)對(duì)合成的超支化聚酰亞胺電性能(紫外可見(jiàn)光譜以及循環(huán)伏安測(cè)試)的測(cè)試