二苯砜-偶氮類化合物的合成及其電存儲性能的研究.pdf

1、傳統(tǒng)的二進制光存儲和磁存儲技術(shù)，由于其自身物理因素限制，最高理論存儲密度約為109Bit/cm2，而未來社會對信息存儲密度要求達到1012Bit/cm2甚至更高，因此尋求新的存儲技術(shù)和材料已經(jīng)到了刻不容緩的地步。偶氮基團是一類電學(xué)性能優(yōu)良的活性官能團，含有偶氮基團的有機小分子正被應(yīng)用于各類電存儲材料的研究和開發(fā)，制備出的電存儲器件有著On/Off電流比大，開啟電壓小，性能穩(wěn)定等優(yōu)點，還有研究小組利用偶氮基團在光激發(fā)條件下發(fā)生順反結(jié)構(gòu)的變

2、化來制備光響應(yīng)器件。本論文研究通過設(shè)計合成一系列含有二苯砜基團的偶氮小分子和含有苯并噻唑基團的側(cè)鏈共軛聚合物，分別制備成三明治結(jié)構(gòu)的電存儲器件ITO/Organic(polymer)film/Al，并分類研究了各自的電存儲性能具體如下:
　　 (1)合成和表征了一類含有二苯砜基團的單偶氮小分子(E)-4-（（4-（4-對氨基苯磺酰）苯）偶氮-N,N-二甲基苯胺(Azo1)和（E)-N,N-二甲基-4-（（4-（4-（甲胺）苯磺酰

3、）苯基）偶氮）苯胺(Azo2)，通過真空沉積把所合成的分子在ITO玻璃上成膜并進一步蒸鍍鋁金屬電極，制成了三明治結(jié)構(gòu)器件ITO/Azo2/Al?？疾炝朔肿咏Y(jié)構(gòu)改變對薄膜表面形態(tài)的影響，并測定了器件在自然條件下的電流一電壓曲線，在較低的外置電壓范圍內(nèi)，器件能由低導(dǎo)態(tài)向中間導(dǎo)態(tài)和高導(dǎo)態(tài)依次發(fā)生不可逆轉(zhuǎn)變，并且在每個導(dǎo)電態(tài)用-0.7V的持續(xù)掃描電壓下，器件可以長時間保持穩(wěn)定，這三種導(dǎo)電態(tài)分別對應(yīng)于三進制存儲的“0”、“1”和“2”，相比于傳統(tǒng)

4、的二進制存儲，三進制信息存儲密度可以急劇提高。
　　 (2)在前一個體系的基礎(chǔ)上，我們通過進一步的分子結(jié)構(gòu)設(shè)計調(diào)控，合成了一種含有二苯砜基團的雙偶氮不對稱小分子N,N-二丁基-4-（（4-（4-（（4-（二甲基苯胺）苯基）偶氮）苯磺酰）苯基）偶氮）苯胺(Azo5)，該器件在電壓下掃描，電流可發(fā)生三次突變，形成四個電穩(wěn)態(tài)“0”、“1”、“2”和“3”。在-1.0V持續(xù)掃描電壓下，器件10h后仍能保持當前所處的導(dǎo)電狀態(tài)。通過與結(jié)構(gòu)相

5、似的偶氮類化合物4-（（4-（4-對氨基苯磺酰）苯基）偶氮）-N,N-二丁基苯胺(Azo3)和4,4”-(4,4”-二砜基(4，1-苯基)二（二氮烯-2，1-二基））二(N,N-二丁基苯胺）(Azo4)對比分析，結(jié)合電荷傳導(dǎo)機制，探討了其實現(xiàn)四進制存儲的電荷陷阱理論。
　　 (3)含有苯并噻唑的側(cè)鏈共軛聚合物pBVMA具有優(yōu)異的熱力學(xué)穩(wěn)定性能，可以通過自由基聚合合成，是理想的有機電存儲材料。通過旋涂法和真空蒸鍍法制備頂電極為鋁電