二苯砜-偶氮類化合物的合成及其電存儲(chǔ)性能的研究.pdf

1、傳統(tǒng)的二進(jìn)制光存儲(chǔ)和磁存儲(chǔ)技術(shù)，由于其自身物理因素限制，最高理論存儲(chǔ)密度約為109Bit/cm2，而未來社會(huì)對(duì)信息存儲(chǔ)密度要求達(dá)到1012Bit/cm2甚至更高，因此尋求新的存儲(chǔ)技術(shù)和材料已經(jīng)到了刻不容緩的地步。偶氮基團(tuán)是一類電學(xué)性能優(yōu)良的活性官能團(tuán)，含有偶氮基團(tuán)的有機(jī)小分子正被應(yīng)用于各類電存儲(chǔ)材料的研究和開發(fā)，制備出的電存儲(chǔ)器件有著On/Off電流比大，開啟電壓小，性能穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，還有研究小組利用偶氮基團(tuán)在光激發(fā)條件下發(fā)生順反結(jié)構(gòu)的變

2、化來制備光響應(yīng)器件。本論文研究通過設(shè)計(jì)合成一系列含有二苯砜基團(tuán)的偶氮小分子和含有苯并噻唑基團(tuán)的側(cè)鏈共軛聚合物，分別制備成三明治結(jié)構(gòu)的電存儲(chǔ)器件ITO/Organic(polymer)film/Al，并分類研究了各自的電存儲(chǔ)性能具體如下:
　　 (1)合成和表征了一類含有二苯砜基團(tuán)的單偶氮小分子(E)-4-（（4-（4-對(duì)氨基苯磺酰）苯）偶氮-N,N-二甲基苯胺(Azo1)和（E)-N,N-二甲基-4-（（4-（4-（甲胺）苯磺酰

3、）苯基）偶氮）苯胺(Azo2)，通過真空沉積把所合成的分子在ITO玻璃上成膜并進(jìn)一步蒸鍍鋁金屬電極，制成了三明治結(jié)構(gòu)器件ITO/Azo2/Al?？疾炝朔肿咏Y(jié)構(gòu)改變對(duì)薄膜表面形態(tài)的影響，并測(cè)定了器件在自然條件下的電流一電壓曲線，在較低的外置電壓范圍內(nèi)，器件能由低導(dǎo)態(tài)向中間導(dǎo)態(tài)和高導(dǎo)態(tài)依次發(fā)生不可逆轉(zhuǎn)變，并且在每個(gè)導(dǎo)電態(tài)用-0.7V的持續(xù)掃描電壓下，器件可以長時(shí)間保持穩(wěn)定，這三種導(dǎo)電態(tài)分別對(duì)應(yīng)于三進(jìn)制存儲(chǔ)的“0”、“1”和“2”，相比于傳統(tǒng)

4、的二進(jìn)制存儲(chǔ)，三進(jìn)制信息存儲(chǔ)密度可以急劇提高。
　　 (2)在前一個(gè)體系的基礎(chǔ)上，我們通過進(jìn)一步的分子結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)調(diào)控，合成了一種含有二苯砜基團(tuán)的雙偶氮不對(duì)稱小分子N,N-二丁基-4-（（4-（4-（（4-（二甲基苯胺）苯基）偶氮）苯磺酰）苯基）偶氮）苯胺(Azo5)，該器件在電壓下掃描，電流可發(fā)生三次突變，形成四個(gè)電穩(wěn)態(tài)“0”、“1”、“2”和“3”。在-1.0V持續(xù)掃描電壓下，器件10h后仍能保持當(dāng)前所處的導(dǎo)電狀態(tài)。通過與結(jié)構(gòu)相

5、似的偶氮類化合物4-（（4-（4-對(duì)氨基苯磺酰）苯基）偶氮）-N,N-二丁基苯胺(Azo3)和4,4”-(4,4”-二砜基(4，1-苯基)二（二氮烯-2，1-二基））二(N,N-二丁基苯胺）(Azo4)對(duì)比分析，結(jié)合電荷傳導(dǎo)機(jī)制，探討了其實(shí)現(xiàn)四進(jìn)制存儲(chǔ)的電荷陷阱理論。
　　 (3)含有苯并噻唑的側(cè)鏈共軛聚合物pBVMA具有優(yōu)異的熱力學(xué)穩(wěn)定性能，可以通過自由基聚合合成，是理想的有機(jī)電存儲(chǔ)材料。通過旋涂法和真空蒸鍍法制備頂電極為鋁電