含有铱配合物的共轭聚合物及其电存储器件的制备方法技术

含有铱配合物的共轭聚合物及其电存储器件的制备方法是：将ＩＴＯ导电玻璃在超声波中分别用水、丙酮和２－丙醇等洗涤。以权利要求１所述的含有铱配合物的共轭聚合物作为存储材料，配置浓度为０．１－５００ｍｇ／ｍＬ的聚合物溶液，并旋涂到ＩＴＯ导电玻璃上，真空下除去溶剂，得到聚合物膜。然后蒸镀金、铝、铜等金属作为上电极，ＩＴＯ导电玻璃等作下电极，所述的聚合物材料作为存储介质，制备得到单层聚合物存储器件。这类聚合物同时含有推电子单元（芴等单元）和拉电子单元（铱配合物），本发明专利技术中涵盖的材料可旋涂成膜，不存在重金属配合物分散不均匀的问题，并可根据需要，在聚合物分子链中引入其他功能性基团，有望制备高效、稳定的存储器件。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一类含有铱配合物的共轭聚合物电存储材料及其电存储器件的制 备。属于电存储新材料与

技术介绍
手机、PDA、数码照相机、数码摄像机、闪存盘、MP3播放器等数码产品的 快速发展，使得电存储芯片的需求急剧增长。这表明电存储已经成为半导体市场 上最强劲的增长点。以无机半导体材料为介质的开关及存储器件，由于其成熟的 技术，在当今信息领域里得;到了广泛的应用。但近年来由于光刻技术的限制和生 产成本随尺寸变小呈指数增长，这种材料已逐渐达到了其研究开发的极限，芯片 制造尺寸不可能无限地小下去。在摩尔定律推动下，半导体工业不断地用縮小尺 寸以提高集成度来满足成本下降及性能提高的市场需求。但工艺技术不容易实现, 突出的表现是芯片晶体管漏电及器件的成品率下降等问题。世界存储器市场的主 要供应商早已意识到这一技术局限，因此为了满足未来更高性能、更低成本需求， 他们纷纷投入巨资开发旨在替代已有技术的新存储器技术。近年来，由于有机分子材料的功能器件具有开关和信息存储等特性而受到广 泛关注。因为此类材料及器件制作简单、成本低，并有潜在的能力突破硅集成电 路的尺寸极限，因而具有很大的研究价值。电存储材料与器件的研究始于五十年 前，科学家们很早就提出了用有机薄膜制备存储器件的设想，但当时由于其技术 不成熟，原理复杂，很难找到良好的有机分子存储介质等原因，使得这项技术一 直未取得突破性进展。随着以Ag-TCNQ与Cu-TCNQ等为代表的电荷转移复合 物的电双稳特性与器件的研究被报道，加之有机功能材料具有体积小、重量轻、 组成结构多变、易加工、成本低等优良特性，使其又重新获得了研究者的关注， 进而得到了迅速发展。近几年，国内外相继报道了可实现超高密度信息存储的有机薄膜材料(1013 bits/cm2);用于超快速信息存储的单有机薄膜(状态跃迁时间 5-10ns);信息擦、写次数达到百万次的金属与有机夹层薄膜器件等。大量有机材 料，包括有机染料、电荷转移复合体、共轭寡聚物氧化还原复合体等等，己经成 功应用于有机电存储领域。有机电存储器件中数据的存储与硅基器件不同，是通 过在应用电压下，有机材料的高导电性和低导电性的变化来存储数据的。用有机 分子材料取代传统无机半导体制造新型的高密度、超快速、高稳定性的存储器件 就在不远的将来。与有机小分子相比，聚合物具有良好的机械加工性能，可以旋涂成膜，降低 加工成本，得到大面积的高质量薄膜。而且，聚合物热稳定性好，可以延长器件 寿命。另外，聚合物结构多变，可以合成新型结构和特殊功能的材料。所以在高 集成化、高抗冲性能和加工性能上具有明显优势。聚合物电存储最突出的优点是 可通过三维堆叠技术得到很高密度的存储，其存储潜力相当巨大。目前AMD(兼 并了Coatue)公司已在实验室已实现32 Gbit的塑料存储原型器件。另一优点是 制造聚合物存储器不需要用象生产半导体芯片那样的高温、高真空、高精度的昂 贵设备，有可能生产出成本极其,廉的、可抛弃式的聚合物存储器。尽管这几年 才刚刚开始对聚合物存储器的生产工艺进行研发，但它已逐渐成为除MRAM、 FeRAM、 OUM之外最有可能取代目前电存储技术的新存储器技术。含有铱配合物的聚合物已经被成功应用于发光二极管，大量的研究工作证明， 这是一类性能优异的半导体材料。用共聚合的方法，将铱配合物引入共轭大分子 链，使磷光体在聚合物基体中的稳定性增加，可以发挥共轭聚合物材料的优点而 避免共混体系的缺点。这类共轭类聚合物具有半导体特征，可以增强电荷在体系 中的流动性，预计可明显改善聚合物存储器件的综合性能，如降低读写电压、减 小运行时产生的焦耳热、提高器件稳定性等。但相关性能的系统研究还有待进一 步开展。
技术实现思路
技术问题本专利技术的目的在于提供一种含有铱配合物的共轭聚合物电存储材 料及用该聚合物作为活性材料的电存储器件的制备方法。这类聚合物同时含有推 电子单元(芴等单元)和拉电子单元(铱配合物)，具有电双稳性质，可以实现其 在电存储器件中的应用。本专利技术中涵盖的材料可旋涂成膜，不存在重金属配合物分散不均匀的问题，并可根据需要，在聚合物分子链中引入其他功能性基团，有 望制备高效、稳定的存储器件。技术方案本专利技术试图将一类含有铱配合物的共轭聚合物作为电存储材料， 制备相应的电存储器件，并涉及相应器件的制备工艺，提高器件的效率和稳定性。 本专利技术采用Suzuki反应合成了类铱配合物聚合物材料，化合物的分子式结构如下其中，R为含有1到12个碳的烷基；其中，^^^w为可与Ir配位的N、 N杂环化合物； 其中，L为可与铱配位的C、 N杂环化合物；其中，m为聚合物链中芴单元的数量，n为聚合物链中铱配合物单元的数量。 m和n的范围为O.l^mSlOO, O.lSnSlOO， n/(m+n》0.1 %。 根据以上所述的化合物结构，列举其中三种如下R为碳原子数是8的烷基链；n n为2,2-联吡啶单元，L为1-苯基异喹啉， 配合物发射红光。c8h17、 /CsHwR为碳原子数是8的垸基链；n n为2，2-联吡啶单元，L为l-(9,9-二辛基 芴-2)-异喹啉，配合物发射红光。R为碳原子数是8的垸基链；n n为2,2-联吡啶单元，L为1-苯基异喹啉，配合物发射红光。以上述任何一种化合物为存储材料的存储器件的制备方法如下将ITO导电 玻璃在超声波中分别用水、丙酮和2-丙醇等洗涤。以权利要求1所述的含有铱配 合物的共轭聚合物作为存储材料，配置浓度为0.1-500 mg/mL的聚合物溶液，并 旋涂到ITO导电玻璃上，真空下除去溶剂，得到聚合物膜。然后蒸镀金、铝、铜 等金属作为上电极，ITO导电玻璃等作下电极，所述的聚合物材料作为存储介质， 制备得到单层聚合物存储器件。有益效果聚合物具有良好的机械加工性能，可以旋涂成膜，降低加工成本， 得到大面积的高质量薄膜。而且，聚合物热稳定性好，可以延长器件寿命。另外， 聚合物结构多变，可以合成新型结构和特殊功能的材料。所以在高集成化、高抗 冲性能和加工性能上具有明显优势。聚合物电存储最突出的优点是可通过三维堆 叠技术得到很高密度的存储，其存储潜力相当巨大。另一优点是制造聚合物存储 器不需要用象生产半导体芯片那样的高温、高真空、高精度的昂贵设备，有可能 生产出成本极其低廉的、可抛弃式的聚合物存储器。将铱配合物引入到共轭聚合 物分子链中并应用于电存储器件中，预计可明显改善聚合物存储器件的综合性能， 如降低读写电压、减小运行时产生的焦耳热、提高器件稳定性、提高电流开关比 和具有较快的响应时间等。初步的研究结果表明，以这类材料作为存储材料制备 的存储器件，开关电流比已经达到近106，开和关状态都很稳定，在读循 环达到108时，开、关电流都没有变化。附图说明图1.本专利技术中的电存储器件分别在开和关的状态下的电流-电压扫描曲线，图2.本专利技术中的电存储器件开/关电流比率-电压曲线，图3.本专利技术中的电存储器件读的脉冲数对开和关状态下电流的影响，图4.时间对电存储器件开和关状态下电流的影响。具体实施方式为了更好地理解本专利技术专利的内容，下面通过具体的实例和图例来进一步说 明本专利技术的技术方案。本专利技术的含有铱配合物的共轭聚合物为分子式如下所示的聚合物其中，R为含有本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种含有铱配合物的共轭聚合物，其特征在于该共轭聚合物为分子式如下所示的聚合物：　　　　＊＊＊　　　　其中，Ｒ为含有１到１２个碳的烷基；　　　　其中，＊＊＊为可与Ｉｒ配位的Ｎ、Ｎ杂环化合物；　　　　其中，Ｌ为可与铱配位的Ｃ、Ｎ杂环化合物；　　　　其中，ｍ为聚合物链中芴单元的数量，ｎ为聚合物链中铱配合物单元的数量；　　　　ｍ和ｎ的范围为０．１≤ｍ≤１００，０．１≤ｎ≤１００，ｎ／（ｍ＋ｎ）≥０．１％；　　　　含有１到１２个碳的烷基Ｒ位于芴的９位上。

【技术特征摘要】
1. 一种含有铱配合物的共轭聚合物，其特征在于该共轭聚合物为分子式如下所示的聚合物id=icf0001 file=S200810025558XC00011.gif wi=67 he=41 top= 62 left = 72 img-content=drawing img-format=tif orientation=portrait inline=no/>其中，R为含有1到12个碳的烷基；其中，id=icf0002 file=S200810025558XC00012.gif wi=12 he=5 top= 115 left = 50 img-content=drawing img-format=tif orientation=portrait inline=no/>为可与Ir配位的N、N杂环化合物；其中，L为可与铱配位的C、N杂环化合物；其中，m为聚合物链中芴单元的数量，n为聚合物链中铱配合物单元的数量；m和n的范围为0.1≤m≤100，0.1≤n≤100，n/(m+n)≥0.1％；含有1到12个碳的烷基R位于芴的9位上。2. 如权利要求1所的含有铱配合物的共轭聚合物，其特征在于，含有1到12 个碳的烷基R为相同的基团，或为不同的基团。3. 如权利要求1所述的含有铱配合物的共轭聚合物，其特征在于所述的共 轭聚合物为C8H17、、 CsHi7其中R为碳原子数...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄维，刘淑娟，凌启淡，赵强，许文娟，
申请(专利权)人：南京邮电大学，
类型：发明
国别省市：84[中国|南京]