一种全透明的防水柔性有机忆阻器及其制备方法技术

本发明专利技术公开一种全透明的防水柔性有机忆阻器件及其制备方法。该全透明的防水柔性有机忆阻器件，包括：柔性衬底；底层电极，形成在柔性衬底上；经过低温退火的PEDOT:PSS有机功能层，形成在底层电极上；顶层电极，相互隔离分布在PEDOT:PSS有机功能层上。本发明专利技术解决了有机材料器件易受到水的影响而使得器件性能衰减或失效的问题，为有机忆阻器件的防水应用场景提供了可能。提供了可能。提供了可能。

【技术实现步骤摘要】
一种全透明的防水柔性有机忆阻器及其制备方法


[0001]本专利技术涉及半导体
，具体涉及一种全透明的防水柔性有机忆阻器及其制备方法。

技术介绍

[0002]目前，全透明的器件由于具有高透过率以及整合至显示屏幕用于边缘计算等潜力正逐渐被研究者关注。甚至在一些军事领域，全透明的伪装器件具有极大的应用价值。
[0003]电子器件非常容易在遇水时出现性能不稳、工作失效等问题，特别是对于柔性可穿戴设备，更容易在使用过程中出现水的影响，因此，构建新型防水器件非常重要。
[0004]有机材料薄膜具有良好的柔韧性，易于集成至柔性衬底。但有机材料容易溶解于水、有机溶剂等，从而引起器件被破坏与性能的失效。

技术实现思路

[0005]为了解决上述问题，本专利技术公开一种全透明的防水柔性有机忆阻器件，包括：柔性衬底；底层电极，形成在柔性衬底上；经过低温退火的PEDOT:PSS有机功能层，形成在底层电极上；
[0006]顶层电极，相互隔离分布在PEDOT:PSS有机功能层上。
[0007]本专利技术的全透明的防水柔性有机忆阻器件中，优选为，所述柔性衬底为PET。
[0008]本专利技术的全透明的防水柔性有机忆阻器件中，优选为，所述底层电极为ITO、Ag纳米线或AgS纳米线。
[0009]本专利技术还公开一种全透明的防水柔性有机忆阻器件制备方法中，包括以下步骤：提供柔性衬底；在所述柔性衬底上形成底层电极；在所述底层电极上形成PEDOT:PSS有机功能层，并进行低温退火；在所述有机功能层上形成顶层电极，所述顶层电极相互隔离分布在所述有机功能层上。
[0010]本专利技术的全透明的防水柔性有机忆阻器件制备方法中，优选为，所述柔性衬底为PET。
[0011]本专利技术的全透明的防水柔性有机忆阻器件制备方法中，优选为，所述底层电极为ITO、Ag纳米线或AgS纳米线。
[0012]本专利技术的全透明的防水柔性有机忆阻器件制备方法中，优选为，所述低温退火的温度为100℃～130℃，退火时间为8min～20min。
[0013]本专利技术的全透明的防水柔性有机忆阻器件制备方法中，优选为，采用溶液旋涂法形成所述PEDOT:PSS有机功能层。
[0014]本专利技术解决了有机材料器件易收到水的影响而使得器件性能衰减或失效的问题，为有机忆阻器件的防水应用场景提供了可能。在器件制备的过程中，自然地结合了低温退火工艺，无需额外的处理与步骤，简化了防水器件的制备方案。全透明防水器件使得器件可与高透过率的有机太阳能电池器件、柔性显示屏等进行整合，并且防水功能为露天环境下
工作提供了充实的保障。
附图说明
[0015]图1是本专利技术的全透明的防水柔性有机忆阻器件制备方法的流程图。
[0016]图2～图4是本专利技术的全透明的防水柔性有机忆阻器件制备方法各步骤的结构示意图。
具体实施方式
[0017]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0018]在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“垂直”“水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0019]此外，在下文中描述了本专利技术的许多特定的细节，例如器件的结构、材料、尺寸、处理工艺和技术，以便更清楚地理解本专利技术。但正如本领域的技术人员能够理解的那样，可以不按照这些特定的细节来实现本专利技术。除非在下文中特别指出，器件中的各个部分可以由本领域的技术人员公知的材料构成，或者可以采用将来开发的具有类似功能的材料。
[0020]图1是本专利技术的全透明的防水柔性有机忆阻器件制备方法的流程图。图2～图4是本专利技术的全透明的防水柔性有机忆阻器件制备方法各步骤的结构示意图。
[0021]在步骤S1中，准备2cm
×
2cm的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)柔性衬底100，用于制备全透明的防水柔性有机忆阻器件。通过将器件完全制备在柔性衬底PET实现的，同时借助于有机材料天然存在的优异柔韧性和拉伸性，实现整体器件的柔性技术效果。
[0022]在步骤S2中，利用物理气相沉积溅射生长厚度为70nm的ITO(氧化铟锡)，作为底层电极101，所得结构如图2所示。底层电极优选为ITO，还可以是Ag纳米线，AgS纳米线等；厚度范围可选50nm～100nm。
[0023]在步骤S3中，利用溶液旋涂法制备聚(3,4-乙烯二氧噻吩)-聚苯乙烯磺酸(PEDOT:PSS)有机功能层102，以转速4000转/min旋涂45s，所得结构如图3所示。转速优选范围为3000转/min～4500转/min，旋涂时间可取40s～1min30s。
[0024]在步骤S4中，随后利用热板完成120℃低温退火，退火时间10min。退火温度范围可取100℃～130℃；退火时间范围可取8min～20min。如果退火时间过短无法完成材料的结晶过程，无法实现防水功能。如果退火时间过长，容易导致材料的性能发生改变，无法获得稳定的忆阻性能。通过对有机材料PEDOT:PSS进行低温退火处理，实现PEDOT:PSS材料的结晶化，从而实现PEDOT:PSS基的有机材料器件的防水功能。
[0025]在步骤S5中，利用硬掩膜版，使用物理气相沉积溅射生长厚度为70nm的ITO作为顶
层电极103，至此全透明的防水柔性有机忆阻器阵列制备完成，所得结构如图4所示。顶层电极厚度范围可取50nm～100nm。
[0026]如图4所示，本专利技术的全透明的防水柔性有机忆阻器包括柔性衬底100；底层电极101，形成在柔性衬底100上；经过低温退火的PEDOT:PSS有机功能层102，形成在底层电极101上；顶层电极103，相互隔离分布在PEDOT:PSS有机功能层102上。其中，柔性衬底优选为PET，底层电极优选为ITO，还可以是Ag纳米线，AgS纳米线等。顶层电极优选为ITO。
[0027]本专利技术解决了有机材料器件易受到水的影响而使得器件性能衰减或失效的问题，为有机忆阻器件的防水应用场景提供了可能。在器件制备的过程中，自然地结合了低温退火工艺，无需额外的处理与步骤，简化了防水器件的制备方案。此外，通过选用透明衬底，并且工作电极选用ITO全透明电极，功能层选用透明的有机材料层，共同实现器件的全透技术效果。全透明防水器件使得器件可与高透过率的有机太阳能电池器件、柔性显示屏等进行整合本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种全透明的防水柔性有机忆阻器件，其特征在于，包括：柔性衬底；底层电极，形成在柔性衬底上；经过低温退火的PEDOT:PSS有机功能层，形成在底层电极上；顶层电极，相互隔离分布在所述PEDOT:PSS有机功能层上。2.根据权利要求1所述的全透明的防水柔性有机忆阻器件，其特征在于，所述柔性衬底为PET。3.根据权利要求1所述的全透明的防水柔性有机忆阻器件，其特征在于，所述底层电极为ITO、Ag纳米线或AgS纳米线。4.一种全透明的防水柔性有机忆阻器件制备方法，其特征在于，包括以下步骤：提供柔性衬底；在所述柔性衬底上形成底层电极；在所述底层电极上形成PEDOT:PSS有机功能层，并进行...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈琳，孟佳琳，王天宇，何振宇，孙清清，张卫，
申请(专利权)人：复旦大学，
类型：发明
国别省市：