基于三苯胺高分子阻變存儲與突觸仿生研究.pdf

1、1971年，蔡少棠從理論上預言了存在第四種無源器件憶阻器；2008年，HP公司通過實驗第一次驗證了憶阻器的存在。最近幾年，憶阻器因其獨特的電學性質(zhì)而被廣泛關注，其中最主要的兩個研究方向是阻變隨機存儲器和突觸仿生。憶阻器因具有優(yōu)良的可縮小性、快速擦寫、超高存儲密度等而被認為是下一代非易失性存儲的有力候選者之一。同時，憶阻器具有非線性傳輸、可通過外界電壓連續(xù)調(diào)節(jié)電導等特點，使其用于制作人造突觸具有先天優(yōu)勢。本論文中，我們以三苯胺基高分子為載

2、體，制備了一系列憶阻器，分別開展了憶阻器用作阻變隨機存儲器和憶阻器用作突觸仿生的研究工作。
　　第一章中，我們以憶阻器為起點，概述了憶阻器、阻變隨機存儲器和突觸仿生器件的研究歷史和發(fā)展現(xiàn)狀。針對有機阻變存儲器和突觸仿生領域內(nèi)的熱點問題提出了解決途徑，最后探討了本論文的研究內(nèi)容和意義。
　　第二章中，針對線型聚合物材料分子鏈間易相互作用而形成聚集體或激發(fā)態(tài)原子鏈，劣化阻變存儲性能這一問題，我們設計合成了線型結構和超支化結構聚甲

3、亞胺材料。與線型結構聚甲亞胺相比，超支化結構聚甲亞胺具有更加穩(wěn)定的高低阻態(tài)、更優(yōu)異的循環(huán)耐受性和抗疲勞性。
　　第三章中，針對聚合物材料阻變隨機存儲器開關比小、熱穩(wěn)定性差這一問題，我們合成了聚三苯胺材料，并將其作為功能層制備了阻變隨機存儲器。Pt/聚三苯胺/Ta表現(xiàn)出了雙極性阻變的特點，器件的Set電壓隨聚三苯胺厚度線性增加，Reset電壓保持不變。Pt/聚三苯胺90nm/Ta開關比為108，在30K-390K溫度范圍內(nèi)器件可以正

4、常工作。C-AFM表征發(fā)現(xiàn)聚三苯胺薄膜中導電通道的通斷是聚三苯胺發(fā)生阻變的原因。
　　第四章中，針對傳統(tǒng)用來模擬生物突觸的憶阻器大都是基于無機材料，為了拓展人造生物突觸的材料領域和利用有機材料的優(yōu)點，我們設計合成新型BTPA-F高分子材料，制備了Pt/BTPA-F/EV(ClO4)2/Ta人造突觸，并成功模擬了突觸的增強與抑制、學習、遺忘、脈沖時間依賴可塑性、脈沖速率依賴可塑性等性能。
　　第五章中，總結了本論文的研究結果，