一种聚合物薄膜电双稳器件及其制作方法技术

本发明专利技术涉及一种聚合物薄膜电双稳器件及其制作方法，包括：由下至上依次设置的基底(1)、功能层(2)、电极层(3)，所述功能层(2)为聚3-己基噻吩和聚甲基丙烯酸甲酯共混物层。所述聚3-己基噻吩和聚甲基丙烯酸甲酯的质量比为1：9。本发明专利技术所述的聚合物薄膜电双稳器件及其制作方法，减少了操作流程，由于相分离现象，改善了成膜性，提高了器件制作效率，具有良好的应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及有机光电子
，具体说是。尤指一种基于不同聚合物共混的薄膜电双稳器件及其制备方法。
技术介绍
电双稳态是半导体存储元件的基本特性，其主要现象为:器件在相同的外加电压下会出现两种不同的导电状态。具体来说，当在器件的功能层薄膜两边施加电压时，随着电压的变化，器件的导电状态也随之发生变化。当外加电压撤除时，发生转变的导电状态可以保持很长时间。且施加反向电压又可以使器件的导电状态还原，分别对应了存储元件的写入、读取和擦除过程。近年来，随着信息技术向低碳化、低成本、便携式、高容量及快速响应方向发展，以无机半导体为介质的存储技术已经逐渐达到了发展极限，而基于有机材料作为功能层制备的存储元件具有成本低、工艺简单、柔韧性好、结构多变、器件尺寸小等优点，从而成为有良好应用前景的存储器，重新获得了学术界的关注，并且取得了迅速的发展。目前，聚合物薄膜由于其制备简单且效果稳定，获得了大家的关注。利用不同的聚合物的物理化学特性，经过退火处理产生相分离现象，在界面处会有缺陷，使器件有电荷存储能力，可以制作出稳定的器件，在有机存储领域有较好的应用前景。
技术实现思路
针对现有技术中存在的缺陷，本专利技术的目的在于提供，器件可以通过外加偏压来调节其导电状态，在同一电压下器件电流会有不同的效果，样品器件的电流差最大达到了 12倍；通过施加周期性的电压脉冲信号对器件进行“写入、读取、擦除、读取”的循环测试，以检验器件的重复使用能力，样品器件在循环测试中保持了较大的开关比。为达到以上目的，本专利技术采取的技术方案是:一种聚合物薄膜电双稳器件，其特征在于，包括:由下至上依次设置的基底1、功能层2、电极层3，所述功能层2为聚3-己基噻吩和聚甲基丙烯酸甲酯共混物层。在上述技术方案的基础上，所述聚3-己基噻吩和聚甲基丙烯酸甲酯的质量比为1:9。在上述技术方案的基础上，基底I为附有导电材料的玻璃基板；所述的导电材料为氧化铟锡。在上述技术方案的基础上，所述电极层3材料为低功函数材料。在上述技术方案的基础上，其制备步骤为:I)采用附有导电材料的玻璃基板，将其洗净；2)在附有导电材料的玻璃基板上旋涂聚合物功能层；3)在聚合物功能层上蒸镀低功函数材料。在上述技术方案的基础上，步骤2)中，旋涂转速为3000转/分钟，旋涂成膜时间为40秒ο在上述技术方案的基础上，步骤2)中，待旋涂完毕之后进行退火处理，使其溶剂挥发，聚合物产生相分离，分为两层，聚3-己基噻吩为一层，聚甲基丙烯酸甲酯为一层，基底1、聚甲基丙烯酸甲酯、聚3-己基噻吩、电极层3顺次相连。在上述技术方案的基础上，退火温度为100°C，退火时间为30分钟。在上述技术方案的基础上，步骤2)的旋涂过程是在手套箱中完成的。在上述技术方案的基础上，步骤2)中，按配比取聚3-己基噻吩和聚甲基丙烯酸甲酯，在ImL的氯苯中共混。在上述技术方案的基础上，步骤3)在气压为10 4Pa的真空条件下进行。本专利技术所述的聚合物薄膜电双稳器件及其制作方法，器件可以通过外加偏压来调节其导电状态，在同一电压下器件电流会有不同的效果，样品器件的电流差最大达到了 12倍；通过施加周期性的电压脉冲信号对器件进行“写入、读取、擦除、读取”的循环测试，以检验器件的重复使用能力，样品器件在循环测试中保持了较大的开关比。本专利技术所述的聚合物薄膜电双稳器件及其制作方法，减少了操作流程，由于相分离现象，改善了成膜性，提高了器件制作效率，具有良好的应用前景。【附图说明】本专利技术有如下附图:图1本专利技术的结构图；图2本专利技术的电流电压曲线，其中扫描电压根据序号顺序按照箭头方向依次变化；图3本专利技术在扫描电子显微镜(SEM)下的由相分离所成的双层膜结构，其中上层为分离出的P3HT成膜，下层为PMMA成膜，基于ITO玻璃基板之上。【具体实施方式】以下结合附图对本专利技术作进一步详细说明。如图1所示，本专利技术所述的聚合物薄膜电双稳器件，是由不同聚合物共混结构的电双稳态器件，包括:由下至上依次设置的基底1、功能层2、电极层3，所述功能层2为聚3-己基噻吩和聚甲基丙烯酸甲酯共混物层。在上述技术方案的基础上，所述聚3-己基噻吩和聚甲基丙烯酸甲酯的质量比为1:9。在上述技术方案的基础上，基底I为附有导电材料的玻璃基板；所述的导电材料为氧化铟锡(ITO)。在上述技术方案的基础上，所述电极层3材料为低功函数材料，包括不限于银、铝、锂、钙及镁等。优选为铝。在上述技术方案的基础上，所述的聚合物薄膜电双稳器件，其制备步骤为:I)采用附有导电材料的玻璃基板，将其洗净；2)在附有导电材料的玻璃基板上旋涂聚合物功能层；3)在聚合物功能层上蒸镀低功函数材料。在上述技术方案的基础上，步骤2)中，旋涂转速为3000转/分钟，旋涂成膜时间为40秒ο在上述技术方案的基础上，步骤2)中，待旋涂完毕之后进行退火处理，使其溶剂挥发，聚合物产生相分离，分为两层，聚3-己基噻吩为一层，聚甲基丙烯酸甲酯为一层，基底1、聚甲基丙烯酸甲酯、聚3-己基噻吩、电极层3顺次相连。经过退火产生相分离后，界面处的缺陷为器件提供载流子俘获中心。在上述技术方案的基础上，退火温度为100°C，退火时间为30分钟。在上述技术方案的基础上，步骤2)的旋涂过程是在手套箱中完成的。在上述技术方案的基础上，步骤2)中，按配比取聚3-己基噻吩和聚甲基丙烯酸甲酯，在ImL的氯苯(溶剂)中共混。在上述技术方案的基础上，步骤3)在气压为10 4Pa的真空条件下进行。以下为一具体实施例。步骤1:使用清洗剂将刻蚀好的基底I反复清洗(基底为附有氧化铟锡的玻璃基板，大小为16.1mmX 16.2mm)，再将其依次置入去离子水、丙酮和酒精中浸泡，并各超声30分钟，经氮气流干燥后，在紫外臭氧环境中处理15分钟；步骤2:称量2mg的聚3_己基噻吩(P3HT)以及分子量为350000的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA) 18mg，加入ImL的氯苯(CB)，放入C型四氟磁子，在磁力搅拌机上以60°C充分搅拌12小时，使其充分混合溶解，形成P3HT:PMMA:CB = 2mg:18mg:lmL的溶液，将所得混合均匀的溶液旋涂于基底上，形成功能层2，旋涂转速为3000转/分钟，旋涂成膜时间为40秒，厚度为200nm ;步骤3:将步骤2所得的样品放在热台上进行退火处理，退火温度为100°C，退火时间为30分钟，使功能层产生相分离，形成聚3-己基噻吩层和聚甲基丙烯酸甲酯层，参见图3所示；步骤4:在10 4Pa真空度的真空环境下，将电极材料蒸镀到功能层2上，形成电极层3，所得的电极层3为lOOnm，得到聚合物薄膜电双稳器件成品，该成品的电流电压曲线参见图2所示。步骤2)的旋涂过程是在手套箱中完成的。本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。【主权项】1.一种聚合物薄膜电双稳器件，其特征在于，包括:由下至上依次设置的基底(1)、功能层⑵、电极层⑶， 所述功能层(2)为聚3-己基噻吩和聚甲基丙烯酸甲酯共混物层。2.如权利要求1所述的聚合物薄膜电双稳器件，其特征在于:所述聚3-己基噻吩和聚甲基丙烯酸甲酯的质量比为1:9。3.如权利要求1所述的聚合物薄膜电双稳器件，其特征在于:基底(I)为附有导电材料的玻璃基板；所述的导电材料为氧化铟锡。4.如权本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种聚合物薄膜电双稳器件，其特征在于，包括：由下至上依次设置的基底(1)、功能层(2)、电极层(3)，所述功能层(2)为聚3‑己基噻吩和聚甲基丙烯酸甲酯共混物层。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：彭博，胡煜峰，娄志东，侯延冰，滕枫，
申请(专利权)人：北京交通大学，
类型：发明
国别省市：北京;11