三進制電存儲材料及其制備和應(yīng)用的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種三進制電存儲材料及其制備和應(yīng)用，其中三進制電存儲材料的化學(xué)結(jié)構(gòu)通式為：其中，x為5～9；y為1～5；數(shù)均分子量為11000～13000，分子量分布為1.4～1.6，R為-Br、或-H、或-NO2、或-N(CH2CH3)2。本發(fā)明的三進制電存儲材料具有超高電信息存儲密度的優(yōu)越性能，大大提高了材料的信息存儲能力。同時，基于上述三進制電存儲材料能夠制得三進制數(shù)據(jù)存儲器件，該制備方法簡單，效率高，制備的三進制數(shù)據(jù)存儲器件穩(wěn)定性高，在單位密度內(nèi)的數(shù)據(jù)存儲量將比基于“0”、“1”二進制數(shù)據(jù)存儲呈指數(shù)級增長，因此在下一代的超高密度數(shù)據(jù)存儲應(yīng)用中具有巨大的價值。
【專利說明】三進制電存儲材料及其制備和應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種電存儲材料，具體地涉及一種三進制電存儲材料、及其制備方法、 同時還涉及一種應(yīng)用該三進制電存儲材料制備的三進制數(shù)據(jù)存儲器件、及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在過去幾十年，無機半導(dǎo)體存儲器件的存儲容量發(fā)生了明顯的增加，而且尺寸上也發(fā)生了極具的縮小。然而，在上述發(fā)展變化中也遇到一些急需解決的難題，例如在物理上平版印刷技術(shù)分辨率的限制，以及制作成本過高等問題。這些難題嚴重威脅了當(dāng)前無機半導(dǎo)體存儲材料的發(fā)展。因此，關(guān)于替代材料的研究是十分有意義的。[0003]目前，基于有機半導(dǎo)體材料，特別是基于聚合物材料的存儲器件越來越受各國科學(xué)家的關(guān)注。它們以低成本且易于大規(guī)模生產(chǎn)的旋涂制備工藝、柔性器件結(jié)構(gòu)、三維堆積， 特別是可以通過結(jié)構(gòu)修飾存儲的性能等優(yōu)點而被廣泛研究。存儲器件有兩個明顯的導(dǎo)電態(tài)，即“0”或“OFF”態(tài)，以及“ I”或“0N”態(tài)，從而實現(xiàn)存儲數(shù)據(jù)。
[0004]隨著信息技術(shù)爆炸的發(fā)展，通過進一步研究表明，超高電信息存儲的存儲密度可達到1012bit/cm2以上，此時對應(yīng)信息點的直徑在IOnm以下，與市場一般存儲密度106bit/ cm2的器件相比，其存儲能力是驚人的。
[0005]有鑒于此，有必要提供一種具有超高電信息存儲密度的電存儲材料。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]有鑒于此，本發(fā)明提供了一種三進制電存儲材料，同時還提供了該三進制電存儲材料的制備方法及應(yīng)用。
[0007]為了實現(xiàn)上述目的之一，本發(fā)明的一種三進制電存儲材料，其化學(xué)結(jié)構(gòu)通式為:
[0008]
【權(quán)利要求】
1.三進制電存儲材料的化學(xué)結(jié)構(gòu)通式為:一種三進制電存儲材料，其特征在于，所述
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三進制電存儲材料，其特征在于，所述三進制電存儲材料為無規(guī)共聚物、或嵌段共聚物。
3.一種制備權(quán)利要求1所述的三進制電存儲材料的方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟:將咔唑進行烷基化，然后與甲基丙烯酰氯反應(yīng)，形成第一單體，將萘酐或經(jīng)過修飾的萘酐進行烷基化，然后與甲基丙烯酰氯反應(yīng)，形成第二單體；在保護氣體的保護下，將第一單體、第二單體、以及引發(fā)劑按照摩爾比1:1:0.01~ 1:0.1:0.01與環(huán)己酮加入到試管中進行反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后，將反應(yīng)液倒入甲醇溶液中沉淀出產(chǎn)物，過濾并烘干獲得最終產(chǎn)物。
4.一種制備權(quán)利要求1所述的三進制電存儲材料的方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟:將咔唑進行烷基化，然后與甲基丙烯酰氯反應(yīng)，形成第一單體，將萘酐或經(jīng)過修飾的萘酐進行烷基化，然后與甲基丙烯酰氯反應(yīng)，形成第二單體；在保護氣體的保護下，將第一單體、RA`FT試劑、引發(fā)劑、和3ml的環(huán)己酮加入到試管中進行反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后，將反應(yīng)液倒入甲醇溶液中沉淀出產(chǎn)物，過濾并烘干，然后將過濾烘干后的中間產(chǎn)物、第二單體、引發(fā)劑、以及環(huán)己酮加入到另一試管中進行反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后， 將反應(yīng)液倒入甲醇溶液中沉淀出產(chǎn)物，過濾并烘干獲得最終產(chǎn)物。
5.一種采用權(quán)利要求1所述的三進制電存儲材料制得的三進制數(shù)據(jù)存儲器件，所述三進制數(shù)據(jù)存儲器件包括底電極和頂電極，其特征在于，所述三級制數(shù)據(jù)存儲器件還包括聚合物薄膜層，所述聚合物薄膜層位于所述底電極和頂電極之間，所述底電極、聚合物薄膜層、頂電極呈層狀形式排列，所述聚合物薄膜層的材質(zhì)為通式為(I)的三進制電存儲材料。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的三進制數(shù)據(jù)存儲器件，其特征在于，所述底電極的厚度為 10~300nm,所述聚合物薄膜層的厚度為20~150nm,所述頂電極的厚度為20_300nm。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的三進制數(shù)據(jù)存儲器件，其特征在于，所述底電極的材料選自: ITO導(dǎo)電玻璃、可蒸鍍金屬或?qū)щ娋酆衔?；其中，所述可蒸鍍金屬?金、或鉬、或銀、或鋁、-l[\o?-ClK或銅；所述導(dǎo)電聚合物為:聚噻吩、或聚苯胺。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的三進制數(shù)據(jù)存儲器件，其特征在于，所述頂電極的材料選自: 可蒸鍍金屬、或金屬氧化物；其中，所述可蒸鍍金屬為:金、或鉬、或鋁、或銅；所述金屬氧化物為氧化銦錫。
9.應(yīng)用權(quán)利要求1所述三進制電存儲材料制備三進制數(shù)據(jù)存儲器件的方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟:在底電極上將所述三進制電存儲材料旋涂成膜，形成一層 20~150nm活性層；再在三進制電存儲材料上真空沉積一層頂電極，制成“底電極/三進制電存儲材料/頂電極”的層狀結(jié)構(gòu)器件。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的制備三進制數(shù)據(jù)存儲器件的方法，其特征在于，所述底電極的材料選自:IT0導(dǎo)電玻璃、可蒸鍍金屬、或?qū)щ娋酆衔铮黄渲?，所述可蒸鍍金屬?金、或鉬、或銀、或鋁、或銅；所述導(dǎo)電聚合物為:聚噻吩、或聚苯胺；所述頂電極的材料選自:可蒸鍍金屬、或金屬氧化物；其中，所述可蒸鍍金屬為:金、或鉬、或鋁、或銅；所述金屬氧化物為氧化銦錫 。
【文檔編號】C07D401/12GK103497176SQ201310497319
【公開日】2014年1月8日 申請日期:2013年10月21日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月21日
【發(fā)明者】路建美, 李華 申請人:蘇州大學(xué)