專利名稱：：有機(jī)非易失性存儲材料及存儲器件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及存儲器件，更具體地，本發(fā)明涉及器件主動層的非易失性(讓-volatile)存儲材料的組成。
背景技術(shù)：
：半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)在進(jìn)入納米等級的同時(shí)，產(chǎn)品需求已非簡單的"輕、薄、短、小"。未來生活形態(tài)勢必走向多功能化、行動化、多媒體化、及網(wǎng)絡(luò)化，除了美觀之外，還需搭配設(shè)計(jì)以滿足消費(fèi)者。有機(jī)半導(dǎo)體材料具有質(zhì)輕、價(jià)格便宜、大面積化等優(yōu)點(diǎn)，在電子器件領(lǐng)域中是未來技術(shù)開發(fā)的主要趨勢。將有機(jī)半導(dǎo)體材料搭配現(xiàn)有半導(dǎo)體技術(shù)，可制造出可自由巻曲、易于配戴、安全美觀的軟性電子產(chǎn)品，將可進(jìn)一步降低電子商品的成本并開拓全新的應(yīng)用領(lǐng)i或。為了達(dá)成上述需求，Rohm、NEC、Toshiba、Fujitsu、Hitachi、Matsushita等日本廠商開發(fā)了鐵》茲隨機(jī)讀取存儲(FeRAM)。IBM、Infmeon、Motorola、Samsung、Toshiba、NEC、Sony等廠商開發(fā)了磁電阻隨機(jī)存取存儲(MRAM)。Intd、STMicroelectronics開發(fā)了相變存儲(OUM)。上述三種存儲為目前非易失性存儲(Non-VolatileMemory,NVM)的主流。NVM的特性為不需要電維持其儲存內(nèi)容，如同硬盤可支持各項(xiàng)產(chǎn)品。舉例來說，其應(yīng)用包括電信產(chǎn)業(yè)、計(jì)算機(jī)應(yīng)用、家電產(chǎn)品、射頻識別(radiofrequencyidentification,RFID)標(biāo)簽等等。未來的數(shù)字產(chǎn)品以低耗電為需求，而NVM將扮演重要角色。芯片尺寸不斷縮小的趨勢下，各種存取技術(shù)如可擦除可編程只讀存儲器(EPROM)、電子式可擦除可編程只讀存儲器(EEPROM)、閃存(Flashmemory)等技術(shù)中，NVM的器件也逐漸進(jìn)入納米等級。新一代的FeRAM及NRAM等技術(shù)在日趨成熟的情況下，開始面臨物理極限及成本壓力。因此，NVM產(chǎn)業(yè)結(jié)合軟電技術(shù)產(chǎn)生以有機(jī)分子材料作為NVM主動層材料的構(gòu)想，此即有機(jī)非易失性存儲器(ONVM)。ONVM的優(yōu)點(diǎn)在于可將有機(jī)材料整合至軟性電子器件中，形成極高集成度的存儲。目前ONVM已成為軟電產(chǎn)業(yè)的研發(fā)方向之一。目前的有機(jī)材料作為存儲主動層的機(jī)制多為"雙穩(wěn)態(tài)(bi-stable)效應(yīng)"，用以形成有機(jī)雙穩(wěn)態(tài)二極管器件(OrganicBi-stablediodeDevice,OBD)。在此類器件中，有機(jī)材料的傳導(dǎo)性不佳。以較低電壓進(jìn)行讀取時(shí)，可得到低電流信號，定義為"0"。若施加電壓，有機(jī)材料內(nèi)混摻的納米粒子會被注入電荷，并儲存電荷而成為電荷載子，使主動層形成高導(dǎo)電狀態(tài)。此施加電壓的操作即所謂的"寫入"(write)。即使稍后移去施加電壓，電荷載子仍因存儲效應(yīng)保持穩(wěn)定。接著以較低電壓進(jìn)行"讀取，，(read)時(shí)，可得到高電流信號，定義為'T，。這些納米粒子所帶的電荷亦可由施加反向電壓導(dǎo)出，可使主動層回復(fù)到低導(dǎo)電狀態(tài)。此施加反向電壓的操作即所謂的"擦除"(erase)。利用上述高導(dǎo)電及低導(dǎo)電狀態(tài)，可完成寫入-讀取-擦拭的循環(huán)操作，構(gòu)成存儲單元。OVNM材料應(yīng)用于軟性電子技術(shù)時(shí)，以濕式制程最具潛力。除了應(yīng)用于RFID的軟電載體外，亦可配合所有需要用存儲單元儲存信息的電子產(chǎn)品。在考慮成本下，釆用便宜的有機(jī)材料的OVNM可取代現(xiàn)行的非易失性存儲技術(shù)。在美國專利早期公開第2004/0027849號中，利用金屬載子陷阱搭配半導(dǎo)體分子的存儲機(jī)制，可用于濕式制程且具有低驅(qū)動電壓的優(yōu)點(diǎn)，不過無法避免金屬粒子聚集(aggregation)。在美國專利早期公開第2006/0141703號中，Samsung提供了一種使金屬粒子均勻分布于主動層的技術(shù)。此技術(shù)使用中孔洞(mesoporous)材料與多層涂布等方式，不但制程繁瑣且材料昂貴。在美國專利早期公開第2005/0211978中，包含了金屬粒子/半導(dǎo)體分子/高分子鏈銜接成單一材料的概念。不過該方法中，金屬粒子僅部份接枝至高分子鏈而非高分子包覆型納米粒子。綜上所述，目前亟需一種OVNM材料作為主動層，其導(dǎo)電粒子可均勻分散于有機(jī)材料中，由此改善器件良率與提高包括維持時(shí)間(retentiontime)或耐久度(endurance)等各種電性表現(xiàn)。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明提供一種有機(jī)非易失性存儲材料，包括第一高分子；以及納米粒子。該納米粒子具有金屬核，金屬核表面以第二高分子覆蓋，且金屬核與第二高分子形成核殼結(jié)構(gòu)；其中第一高分子與第二高分子系由相同的單體聚合而成，且納米粒子均勻分散于第一高分子中。本發(fā)明進(jìn)一步提供一種存儲器件，包括電源，電性連接至第一電極；接地線，電性連接至第二電極；主動層，夾設(shè)于第一電極與第二電極之間，且主動層為上述的有機(jī)非易失性存儲材料。圖1為本發(fā)明實(shí)施例3的熱裂解曲線；圖2為本發(fā)明實(shí)施例4的熱裂解曲線；圖3為本發(fā)明實(shí)施例8的熱裂解曲線；圖4為本發(fā)明實(shí)施例11的器件耐久度測試結(jié)果；以及圖5為本發(fā)明實(shí)施例11的器件的數(shù)據(jù)維持時(shí)間的測試結(jié)果。具體實(shí)施方式本發(fā)明提供一種有機(jī)非易失性存儲材料，包括第一高分子；以及納米粒子。該納米粒子具有金屬核，金屬核表面以第二高分子覆蓋，且金屬核與第二高分子形成核殼結(jié)構(gòu)；其中第一高分子與第二高分子系由相同的單體聚合而成，且納米粒子均勻分散于第一高分子中。第一高分子即所謂的主體高分子(hostpolymer),由于具有與納米粒子殼層的第二高分子相同的分子結(jié)構(gòu)，因此可具有較均勻的混摻結(jié)果，可有效解決相分散的問題。在本發(fā)明一實(shí)施例中，納米粒子的金屬核與主體高分子的重量比小于3:1。在另一實(shí)施例中，納米粒子的金屬核與主體高分子的重量比小于1:2。為了使核殼結(jié)構(gòu)中殼層的高分子能固定于金屬核表面，在本發(fā)明一實(shí)施例中，核殼的高分子末端具有含硫官能團(tuán)或含氮官能團(tuán)。合適的含硫官能團(tuán)可為三硫代碳酸基、硫醇基、砜基、或其它含硫的官能團(tuán)。合適的含氮官能團(tuán)可為胺類、酰胺類、或其它合適的含氮官能團(tuán)。官能團(tuán)的選擇應(yīng)視金屬核的種類而定。以金為例，含硫的官能團(tuán)為優(yōu)選。若選擇Fe、Co、Ni、Cu、Ru、Rh、Pd、Ag、Re、Os、Ir、Pt等金屬或上述金屬的氧化物作為納米粒子的核心，可采用含硫的官能團(tuán)、含氮的官能團(tuán)、或其它合適的官能團(tuán)作為殼層高分子的末端官能團(tuán)。將高分子連接至金屬核表面形成納米粒子的殼層后，再將納米粒子分散于主體高分子，即形成OVNM。在本發(fā)明一實(shí)施例中，納米粒子的尺寸介于l-100nm。在本發(fā)明一實(shí)施例中，納米粒子的尺寸介于l-20nm。在本發(fā)明一實(shí)施例中，為了同時(shí)控制殼層高分子的分子量以及使高分子末端為含硫官能團(tuán)，采用了可逆加成斷裂鏈轉(zhuǎn)移(ReversibleAddition-FragmentationchainTransfer，以下筒稱RAFT)的聚合方式。RAFT的機(jī)理見下式(式l)在式1中，首先以起始劑如光起始劑或熱起始劑開始反應(yīng)，使單體聚合成高分子Pn.。Pn.會與雙硫酯基S二C(Z)-S-R進(jìn)行反應(yīng)，并釋放出自由基R.。R.將與其它單體聚合，形成高分子Pm.。Pm.再與雙硫酯基S二C(Z)-S-Pn進(jìn)行反應(yīng)，釋放出高分子Pn.,而高分子Pn.將與其它單體進(jìn)行反應(yīng)。上述聚合機(jī)制即所謂的RAFT反應(yīng)，屬于自由基活性聚合反應(yīng)，可有效控制高分子的分子量。關(guān)鍵在于不同的取代基z具有不同的活化效果。熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員自可通過選擇z的種類決定高分子的聚合度及分子量。一般而言，上述的起始劑優(yōu)選熱起始劑，但亦可采用光起始劑。熱起始劑包括偶氮類如2，2，-偶氮雙(2,4-二甲基正戊腈)(2,2，-azobis(2,4-dimethylvaleronitrile))、二曱基-2，2，畫偶氮雙(2畫丙酸甲酯)(dimethyl2,2，-azobis(2-methylpropionate)、2，2-偶氮雙異丁腈(2,2-azobisisobutyronitrile，以下簡稱AIBN)、2，2-偶氮雙(2-曱基異丁腈)(2,2-azobis(2-methylisobutyronitrile))、l，l，-偶氮雙(環(huán)己烷-1-腈)1,1，-azobis(cyclohexane-1-carbonitrile))、2,2，隱偶氮雙[N-(2-丙基)-2-甲基丙酰胺](2，2，-azobis[N-(2-propenyl)-2-methylpropionamide])、l-[(氰基-l-曱基乙基)-偶氮基]甲酰胺(l-[(cyano-l-methylethyl)azo]formamide)、2,2，-偶氮雙(N畫丁基-2-甲基丙酰胺)(2,2，-azobis(N-butyl腸2-methylpropionamide))、2,2，-偶氮雙(N-環(huán)己基-2-曱基丙酰胺)(2，2，-azobis(N-cyclohexyl-2-methylpropionamide)、或其它合適的偶氮類起始劑；過氧化物類包括苯曱酰基過氧化物(benzoylperoxide)、1,1-雙(#又丁基過氧基)環(huán)己烷(l，l-bis(tert-butylperoxy)cyclohexane)、2，5-雙(叔丁基過氧基)-2，5-二曱基環(huán)己烷(2,5-bis(tert-butylperoxy)-2,5-dimethylcyclohexane)、2,5-雙(^又丁基過氧基)-2,5-二甲基-3-環(huán)己炔(2，5-bis(tert-butylperoxy)-2，5-dimethyl-3-cyclohexyne)、雙(l-(叔丁基過氧基)-l-曱基乙基)苯(bis(1-(tert畫butylpeorxy)-1-methy-ethyl)benzene)、#又丁基過氧化氳(tert-butylhydroperoxide)、權(quán)丁基過氧化物(tert-butylperoxide)、；敘丁基過氧基苯甲酸酉旨(tert-butylperoxybenzoate)、氳過氧化枯蹄(Cumenehydroperoxide),環(huán)己酮基過氧化物(cyclohexanoneperoxide)、二枯基過氧化物(dicumylperoxide)、月桂基過氧化物(lauroylperoxide)、或其它合適的過氧化物。光起始劑包括苯乙酮類如2-甲基-1-(4-(甲硫基)苯基-2-嗎林代-丙烷(2-methyl-l-(4-(methylthio)phenyl)-2-morpholino-propane)、1-鞋基環(huán)己基苯基酉同(l-hydroxycyclohexylphenylketone)、二苯乙氧基酉同(diethoxyacetophenone)、2-羥基-2-曱基-1-苯基-1-丙-1-酮(2-hydroxy-2誦nethy1-1-phenyl-propane畫1-one)、2-千基陽2-(二曱基氨基)-1-[4-(嗎4木基)苯基丁酉同(2-benzyl-2-(dimethylamino)-l-[4-(morpholinyl)phenyl]-l-butanone)、其它合適的苯乙酮；安息香類如安息香(benzoin)、安息香曱基醚(benzoinmethylether)、安息香二曱基縮酮(benzyldimethylketal)、其它合適的安息香；二苯甲酮類如二苯曱酮(benzophenone)、4-苯基二苯甲酉同(4-phenylbenzophenone)、羥基二苯曱酉同(hydroxylbenzophenone)、或其它合適的二苯曱酮；p塞噸酮類如異丙基p塞噸酮(isopropylthioxanthone)、2-氯噻噸酮(2-chlorothioxanthone)、或其它合適的漆p屯酮；蒽醌類如2-乙基蒽醌(2-ethylanthraquinone)、或其它合適的蒽酉昆。上述單體在聚合成高分子后具有成膜性，如聚2-曱基-丙烯酸基-l-金剛烷基-1-甲基-1-甲基-乙基酯(2-Methyl-acrylicacid-1-adamantan-1-methyl-1-methyl-ethylester)(PCm)、聚甲基丙烯酸曱酯(PMMA)、聚丙烯(PP)、聚碳酸酯(PC)、聚乙烯(PE)、聚苯乙烯(PS)、聚對笨二曱酸乙二醇酯(PET)、或其它合適的高分子。若納米粒子的殼層高分子及主體高分子采用Cm作為單體，可提供OVNM較佳的熱穩(wěn)定性。雖然本發(fā)明中納米粒子的殼層高分子與主體高分子的單體相同，但本發(fā)明一實(shí)施例中，主體高分子的數(shù)均分子量(Mn=l0000-300000g/mol)遠(yuǎn)大于納米粒子殼層高分子的數(shù)均分子量(Mn=1000-10000g/mol)。小分子量高分子包覆的納米粒子具有較小的尺寸與較佳的分散性，其雙穩(wěn)態(tài)產(chǎn)率(bi-stableyield)大于卯％。另一方面，大分子量的主體高分子容易成膜且易于控制主動層厚度，可降低啟動電流(turned-oncurrent)至1mA以下，使器件易于被外加電壓擦除或重寫。本發(fā)明亦提供一種存儲器件，包括電源，電性連接至第一電極；接地線，電性連接至第二電極；主動層，夾設(shè)于第一電極與第二電極之間，且主動層為上述的有機(jī)非易失性存儲材料(OVNM)。在本發(fā)明一實(shí)施例中，主動層的厚度小于2000nm。在本發(fā)明另一實(shí)施例中，主動層的厚度小于200nm。由于本發(fā)明的納米粒子可與電極直接交換電荷進(jìn)行寫入/讀取/擦除等操作，因此無需額外添加電子給體(dectrondonor)。此外，以負(fù)向電壓進(jìn)行擦除時(shí)，由于脈沖電位小于持續(xù)掃描電位，因此器件較不易損壞而延長了器件的耐久性。為更清楚地說明本發(fā)明的特征，特舉例下述實(shí)施例。實(shí)施例1(合成低分子量(<10000g/mol)的PCm)取2g的2-曱基-丙烯酸基-l-金剛烷基-l-曱基-l-曱基-乙基酯(2-Methyl-acrylicacidl-adamantan-l-methyl-1-methyl-ethylester，以下筒稱Cm)、0.055g的2,2-偶氮雙異丁腈(AIBN)、0.128g的三硫碳酸氰基二曱基甲基酉旨曱基酉旨(Trithiocarbonicacidcyano-dimethyl-methylestermethylester)、及1.5g的曱苯置于高壓反應(yīng)瓶中，進(jìn)行凝固-抽離-融化(freeze-pump-thaw)三次以去除反應(yīng)物中的氧氣，在80。C下反應(yīng)20小時(shí)。反應(yīng)結(jié)束后加入四氫呋喃(THF)溶解稀釋，接著加入大量的戊烷析出固體后，去除溶劑。接著再以THF溶解固體，并以戊烷做二次沉降，去除溶劑后抽干固體，得白色固體1.7g。以凝月交滲透色譜(gelpermeablechromatography,GPC)測得Mw為2399g/mol,Mn為2084_g/mol,PDI為1.15。上述的反應(yīng)如式2。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage10</formula>80，20小時(shí)(式2)實(shí)施例2(合成高分子量(>10000g/mol)的PCm)取2g的PCm(Mw為55770)、0.036g的AIBN、2.4g的Cm、0.128g的三硫酯(tri-thioester)、及3g的曱苯置于高壓反應(yīng)瓶中，進(jìn)行凝固-抽離-融化(freeze-pump-thaw)三次以去除反應(yīng)物中的氧氣，在80°C下反應(yīng)20小時(shí)。反應(yīng)結(jié)束后加入THF溶解稀釋，接著加入大量的戊烷析出固體后，去除溶劑。接著再以THF溶解固體，并以戊烷做二次沉降，去除溶劑后抽干固體，得白色固體4g。以GPC測得Mw為112266g/mo1,Mn為81917g/mol,PDI為1.36。上述的反應(yīng)如式3。AIBN曱笨80,20小時(shí)PCm(高分子量)(式3)PCm(低分子量)實(shí)施例3(合成納米粒子Au-PCm)(1)取O.lg(0.26mmol)的金氯酸((HAuCL^3H20))溶于8mL的去離子水。(2)取0.5g的相轉(zhuǎn)移劑溴化四辛烷基銨鹽溶于15mL的曱苯溶液。(3)將上述水溶液及曱苯溶液置入反應(yīng)瓶中，以磁石劇烈攪拌IO分鐘后移去水相并保留有機(jī)相。移去的水相必須透明，若不透明則必須加入更多曱苯攪拌。(4)取lg實(shí)施例1的產(chǎn)物溶于10mL曱苯后，加入步驟(3)的有機(jī)相并以^磁石劇烈攪拌5小時(shí)。(5)取0.12g(3,12mmol)還原劑(硼氬化鈉，NaBH。溶于1OmL去離子水后，加入步驟(4)的混合物并以磁石劇烈攪拌，反應(yīng)3小時(shí)。此反應(yīng)會產(chǎn)生些許氣泡并使上層有機(jī)相的顏色轉(zhuǎn)為紫色。(6)反應(yīng)結(jié)束后，取上層的有機(jī)相并以減壓蒸餾法去除大部份溶劑。(7)將粗產(chǎn)物加入無水甲醇，得懸浮液。(8)將懸浮液以3000rpm離心15分鐘后，倒掉離心液即得到沉淀的Au-PCm。(9)同步驟(7),以去離子水及曱醇交錯清洗Au-PCm各三次，去除未反應(yīng)物及鹽類。(10)烘干后得咖啡色固體產(chǎn)物0.8g。上述反應(yīng)如式4。實(shí)施例4(合成納米粒子Au-PCm)同實(shí)施例3,唯一差別為步驟(4)選用實(shí)施例2中的高分子量的PCm。實(shí)施例5(Au-PCm的粒徑分沖斤)將實(shí)施例3及4的Au-PCm分別配制成0.01wt。/。的甲苯溶液后，滴在銅網(wǎng)上以真空烘箱去除甲苯。以Hitachi的H-750(透射電子顯微鏡，TEM)進(jìn)行測量，實(shí)施例3的粒徑介于4-6nm,且均勻度佳。實(shí)施例4的粒徑介于5-12nm,且均勻度不佳。實(shí)施例6(Au-PCm的熱分析)以PERKINELMERTGA-4(熱重分析儀)測量實(shí)施例3及4的熱穩(wěn)定性。首先將納米粒子置于真空烘箱去除水氣，除去水氣后的樣品約介于5-10mg。接著將樣品置于鉑盤上，在干燥氮?dú)庀乱?0。C/分鐘的速率升溫，測試樣品50-60(TC的熱重?fù)p失性。由實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，納米粒子完全燃燒后剩余的金黃色固體為不會裂解的金屬Au。實(shí)施例3的納米粒子為兩段式裂解，熱裂解溫度大約在210°C-398°C,Au含量約占10wt%。實(shí)施例4的納米粒子的熱裂解溫度大約在235。C-44rC,Au含量約占5wt0/。。圖1及圖2分別為實(shí)施例3及實(shí)施例4的納米粒子的熱裂解曲線。實(shí)施例7(合成低分子量(<10000g/moI)的PMMA)取8g的甲基丙烯酸曱酉旨(MMA)、0.132g的AIBN、0.3056g的三硫酯(tri-thioester)、及6g的曱苯置于高壓反應(yīng)瓶中，進(jìn)行凝固-抽離-融化(freeze-pump-thaw)三次以去除反應(yīng)物中的氧氣，在80。C下反應(yīng)20小時(shí)。反應(yīng)結(jié)束后加入THF溶解稀釋，接著加入大量的戊烷析出固體后，去除溶劑。接著再以THF溶解固體，并以戊烷做二次沉降，去除溶劑后抽干固體，得白色固體7.3g。以GPC測得Mw為6400g/mo1,Mn為5144g/mol，PDI為1.24。上述的反應(yīng)如式5。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage12</formula>實(shí)施例8(合成納米粒子Au-PMMA)(1)取O.lg(0.26mmol)的金氯酸(HAuClZ3H20)溶于8mL的去離子水。(2)取0.5g的相轉(zhuǎn)移劑溴化四辛烷基銨鹽溶于15mL的曱苯溶液。(3)將上述水溶液及曱苯溶液置入反應(yīng)瓶中，以磁石劇烈攪拌10分鐘后移去水相并保留有機(jī)相。移去的水相必須透明，若不透明則必須加入更多曱苯攪拌。(4)取lg實(shí)施例5的產(chǎn)物溶于10mL曱苯后，加入步驟(3)的有機(jī)相并以i茲石劇烈攪拌5小時(shí)。(5)取0,12g(3.12mmol)還原劑NaBH4溶于10mL去離子水后，加入步驟(4)的混合物并以磁石劇烈攪拌，反應(yīng)3小時(shí)。此反應(yīng)會產(chǎn)生些許氣泡并使上層有機(jī)相的顏色轉(zhuǎn)為紫色。(6)反應(yīng)結(jié)束后，取上層的有機(jī)相并以減壓蒸鎦法去除大部份溶劑。(7)將粗產(chǎn)物加入無水曱醇，得懸浮液。(8)將懸浮液以3000rpm離心15分鐘后，倒掉離心液即得到沉淀的Au-PCm。(9)同步驟(7),以去離子水及曱醇交錯清洗Au-PCm各三次，去除未反應(yīng)物及鹽類。(10)烘干后得咖啡色固體產(chǎn)物0.89g。上述反應(yīng)如式6。HAuCl4*3H70NaBH4(C8H17)4NBrRR=PMMA(式6)實(shí)施例9(Au-PMMA的粒徑分析)將實(shí)施例8的Au-PCm分別配制成0.01wt。/。的曱苯溶液后，滴在銅網(wǎng)上后以真空烘箱去除曱苯。以Hitachi的H-750(透射電子顯微鏡，TEM)進(jìn)行測量，實(shí)施例8的粒徑介于4-6nm,且均勻度佳。實(shí)施例10(Au-PCm的熱分析)以PERKINELMERTGA-4(熱重分析儀)測量實(shí)施例8的熱穩(wěn)定性。首先將納米粒子置于真空烘箱去除水氣，除去水氣后的樣品約介于5-10mg。接著將樣品置于鉑盤上，在干燥氮?dú)庀乱?0。C/分鐘的速率升溫，測試樣品50-60(TC的熱重?fù)p失性。由實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，納米粒子完全燃燒后剩余的金黃色固體為不會裂解的金屬Au。實(shí)施例8的納米粒子為兩段式裂解，熱裂解溫度大約在182°C-334°C，Au含量約占10wt%。實(shí)施例4的納米粒子的熱裂解溫度大約在235°C-441°C,Au含量約占90wt%。圖3為實(shí)施例8的納米粒子的熱裂解曲線。實(shí)施例11(有機(jī)非易失性存儲器件)取2吋玻璃基板分別浸泡至去離子水、丙酮、異丙醇等溶劑后以超聲波振蕩清洗并烘干。隨后利用真空蒸鍍機(jī)，搭配200/400/800/2000nm線寬的光罩于基板上濺鍍約75nm厚的鋁金屬作為下電極。將本發(fā)明實(shí)施例3的納米粒子(0.1wt。/。)與實(shí)施例2的高分子(0.24wt。/。)溶于曱苯并以1500rpm的速率旋轉(zhuǎn)涂布60秒成膜，此薄膜即存儲器件的主動層，厚度約為20-50nm。最后濺鍍一層與下電極方向垂直的鋁金屬層(約75nm厚)作為上電極，即完成ONVM器件。實(shí)施例12(器件的耐久性測試)圖4為實(shí)施例11的器件的耐久度測試。首先施以3V寫入(Write),再以lV讀耳又(Read)。此時(shí)的電流值為4妻通態(tài)電流(on-statecurrent,I。n)。隨后以-7V擦除(Erase)，再以lV讀取(Read)，此時(shí)的電流值為關(guān)閉態(tài)電流(off-statecurrent,I。ff)。上述寫入-讀取-擦除-讀取為一循環(huán)操作?？裳h(huán)的次數(shù)越多，I。n/I。ff為電流開關(guān)比。以實(shí)施例11的器件為例，若l。n/I。ff為103,則耐久度為可重復(fù)操作100次以上。實(shí)施例13(器件的數(shù)據(jù)維持性測試)圖5為實(shí)施例11的器件的耐久度測試。首先施以3V寫入(Write),再以lV讀耳又(Read)。此時(shí)的電流值為接通態(tài)電流(on-statecurrent,I。n)。接著并不馬上進(jìn)行擦除(Erase)，而是移去外加電壓后，再以1V讀取電流值。此電流值維持的時(shí)間即為數(shù)據(jù)維持時(shí)間(dataretentiontime)。最后再以-7V擦除(Erase),接著以IV讀取(Read)，確認(rèn)此時(shí)的電流值為關(guān)閉態(tài)電流(off-statecurrent,I。ff)。如此便完成完整的數(shù)據(jù)維持時(shí)間測試。以實(shí)施例ll的器件為例，若l。,/I。ff為104,則數(shù)據(jù)維持時(shí)間可達(dá)3600秒以上。值得注意的是，可通過混摻比例的微調(diào)及膜厚等制程參數(shù)的改變，進(jìn)一步提高存儲器件的表現(xiàn)。雖然本發(fā)明已以多個優(yōu)選實(shí)施例披露如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，應(yīng)可作任意的更改與潤飾，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求書限定的范圍為準(zhǔn)。權(quán)利要求1.一種有機(jī)非易失性存儲材料，包括第一高分子；以及納米粒子，具有金屬核，該金屬核的表面以第二高分子覆蓋，且該金屬核與該第二高分子形成核殼結(jié)構(gòu)；其中該第一高分子與該第二高分子系由相同的單體聚合而成，且該納米粒子均勻分散于該第一高分子中。2.如權(quán)利要求1所述的有機(jī)非易失性存儲材料，其中該納米粒子的尺寸介于l-100nm。3.如權(quán)利要求1所述的有機(jī)非易失性存儲材料，其中該納米粒子的尺寸介于l-20nm。4.如權(quán)利要求1所述的有機(jī)非易失性存儲材料，其中該金屬核包括Fe、Co、Ni、Cu、Ru、Rh、Pd、Ag、Re、Os、Ir、Pt、Au、或上述的氧化物。5.如權(quán)利要求1所述的有機(jī)非易失性存儲材料，其中該第一高分子及該第二高分子包括PCm、PMMA、PP、PC、PE、PS、或PET。6.如權(quán)利要求1所述的有機(jī)非易失性存儲材料，其中該第二高分子的末端包括含硫、含羧基(-COOH)或含氮的官能團(tuán)。7.如權(quán)利要求1所述的有機(jī)非易失性存儲材料，其中該第一高分子的數(shù)均分子量介于10000-300000g/mo1之間。8.如權(quán)利要求1所述的有機(jī)非易失性存儲材料，其中該第二高分子的數(shù)均分子量介于1000-10000g/mo1之間。9.如權(quán)利要求1所述的有機(jī)非易失性存儲材料，其中該納米粒子的金屬核與該第一高分子的重量比小于3:1。10.如權(quán)利要求1所述的有機(jī)非易失性存儲材料，其中該納米粒子的金屬核與該第一高分子的重量比小于0.5:1。11.一種存儲器件，包括電源，電性連接至第一電極；接地線，電性連接至第二電極；主動層，夾設(shè)于該第一電極與該第二電極之間，且該主動層系權(quán)利要求1所述的有機(jī)非易失性存儲材料。12.如權(quán)利要求11所述的存儲器件，其中該主動層的厚度小于2000nm。13.如權(quán)利要求11所述的存儲器件，其中該主動層的厚度小于200nm。全文摘要本發(fā)明提供一種有機(jī)非易失性存儲材料，包括均勻分散于第一高分子中的納米粒子。納米粒子的金屬核被第二高分子包覆，形成核殼結(jié)構(gòu)。第一高分子與第二高分子可由相同的單體聚合而成，且第一高分子的聚合度及分子量大于第二高分子。由于本發(fā)明的非易失性存儲材料具有優(yōu)異的均勻性，可穩(wěn)定地展現(xiàn)存儲器件的電性表現(xiàn)如重復(fù)讀寫的次數(shù)、數(shù)據(jù)維持時(shí)間、低電壓、低寫入電流、及高電流開關(guān)比。文檔編號G11C13/00GK101330128SQ20071011019公開日2008年12月24日申請日期2007年6月18日優(yōu)先權(quán)日2007年6月18日發(fā)明者晴丁,林恒田,范瑞芬,詹益仁,陳俊榮,黃桂武申請人:財(cái)團(tuán)法人工業(yè)技術(shù)研究院