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1、生物分子具有環(huán)境友好、易獲取和獨(dú)特的電性能等優(yōu)點(diǎn),逐漸被應(yīng)用到有機(jī)電子器件中。為了把生物分子應(yīng)用于有機(jī)電存儲(chǔ)器中,本論文研究了基于生物分子與共軛聚合物雙層結(jié)構(gòu)的有機(jī)電存儲(chǔ)器,生物分子包括氨基酸、多肽和蛋白質(zhì),分別采用了電泳法、水熱法和溶液旋涂法在透明導(dǎo)電電極ITO上制備生物分子層,從而制備、測(cè)試、表征了整個(gè)存儲(chǔ)器件,研究其存儲(chǔ)原理。
采用電泳法分別制備了天冬氨酸、精氨酸、丙氨酸三種生物分子層在透明導(dǎo)電電極ITO上,基于這三種氨
2、基酸制備的ITO/biomolecules/MEH-PPV/Al器件,相對(duì)于無(wú)生物分子層的ITO/MEH-PPV/Al器件都表現(xiàn)出遲滯現(xiàn)象,具有雙穩(wěn)態(tài)特性,基于天冬氨酸的器件獲得了最大的兩個(gè)電流態(tài)的差值110nA。另外,改變電泳天冬氨酸的時(shí)間,研究發(fā)現(xiàn)增加電泳的時(shí)間,器件的兩個(gè)穩(wěn)態(tài)的電流差值有增加趨勢(shì),并且在電泳5h時(shí)器件的電流具有突變特性,其開(kāi)關(guān)比最大可以達(dá)到6×102。
生長(zhǎng)生物分子層的方法不同,生物分子的狀態(tài)會(huì)不同,器件
3、的存儲(chǔ)特性則會(huì)改變。為了提升器件存儲(chǔ)性能,采用水熱法代替電泳法,把雙甘氨二肽、丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸四種生物分子生長(zhǎng)在ITO上,獲得了基于雙甘氨二肽、丙氨酸、天冬氨酸Flash型有機(jī)非易失電存儲(chǔ)器件和基于谷氨酸的WORM型有機(jī)非易失電存儲(chǔ)器件,分別都獲得了比較優(yōu)異的存儲(chǔ)性能,最高的開(kāi)關(guān)比分別為106、106、105和105,響應(yīng)速度都不大于20ns,具有較長(zhǎng)的保持時(shí)間。其與無(wú)生物分子層并沒(méi)有存儲(chǔ)特性的ITO/MEH-PPV/Al器件相
4、比,表明生物分子層對(duì)器件的存儲(chǔ)功能具有至關(guān)重要的作用。另外,我們研究了生物分子的生長(zhǎng)時(shí)間和聚合物的厚度對(duì)器件性能的影響,發(fā)現(xiàn)器件的存儲(chǔ)性能會(huì)有所改變,但前者對(duì)器件的影響大于后者。
采用更為簡(jiǎn)便的溶液旋涂法,在ITO上旋涂一層生物分子包括雙甘氨二肽、牛血清蛋白、天冬氨酸、谷氨酸,同樣制備了ITO/biomolecules/MEH-PPV/Al存儲(chǔ)器件,獲得了除基于雙甘氨二肽的器件為Flash型有機(jī)非易失存儲(chǔ)器以外,其余為WORM
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