灣環(huán)狀靛藍(lán)聚合物的合成及其三進(jìn)制存儲(chǔ)性能研究

1、灣環(huán)狀靛藍(lán)聚合物的合成及其三進(jìn)制存儲(chǔ)性能研究中文摘要21 世紀(jì)是一個(gè)信息大爆炸的時(shí)代,信息量的增長(zhǎng)都是呈幾何數(shù)量級(jí)的，因此現(xiàn)有的信息存儲(chǔ)技術(shù)還是遇到了不小的瓶頸。相比于傳統(tǒng)的無(wú)機(jī)半導(dǎo)體材料，有機(jī)電存儲(chǔ)材料由于其工藝簡(jiǎn)單、結(jié)構(gòu)可設(shè)計(jì)、生產(chǎn)成本低等優(yōu)點(diǎn)有望成為信息存儲(chǔ)技術(shù)的主要載體。其中，在共軛聚合物主鏈上引入交替的富電子（供體）和缺電子（受體）單元，形成的D-A共軛嵌段聚合物已被廣泛的應(yīng)用于三進(jìn)制存儲(chǔ)器件。本論文利用一種全新的電子受體灣環(huán)狀靛藍(lán) （bay-annulated indigo，BAI）設(shè)計(jì)了兩種D-A共軛的嵌段聚合物PF-EHBAI和PCz-EHBAI。聚合物PF-EHBAI和PCz

2、-EHBAI均可以通過(guò)溶液旋涂的方式制備出具有規(guī)整分子堆積的薄膜。電性能分析得出基于聚合物PF-EHBAI和PCz-EHBAI的存儲(chǔ)器件都表現(xiàn)出典型的三進(jìn)制WORM存儲(chǔ)性能，且Al/PCz-EHBAI/ITO器件的閾值開(kāi)啟電壓更低，符合低功耗的要求。進(jìn)一步的研究發(fā)現(xiàn)，其存儲(chǔ)機(jī)理主要是歸功于聚合物中電子給體、受體間的電荷轉(zhuǎn)移以及電場(chǎng)作用下分子骨架的共軛變化。關(guān)鍵詞：灣環(huán)狀靛藍(lán)、共軛聚合物、規(guī)整堆積、三進(jìn)制、存儲(chǔ)機(jī)理Synthesis and Ternary Data-Storage Performance of Bay-Annulated indigo Contained PolymersAbs

3、tractThe 21st century is an age of information explosion. The growth of information volume is geometrical order of magnitude. Therefore, the existing information storage technology still encounters a bottleneck. Compared with traditional inorganic semiconductor materials, organic memory materials ar

4、e expected to be the main carrier of information storage technology due to their simple process, structure design, and low production cost. Among them, alternating electron-rich (donor) and electron-poor (receptor) units are introduced on the backbone of the conjugated polymer, and the resulting D-A

5、 conjugated block polymer has been widely used in ternary memory devices. In this dissertation, two novel D-A conjugated block polymers PF-EHBAI and PCz-EHBAI were designed using a novel electron acceptor, bay-annulated indigo (BAI). Both polymers PF-EHBAI and PCz-EHBAI can be prepared by spin-coati

6、ng a thin film with regular molecular packing. The electrical performance analysis shows that the memory devices based on polymer PF-EHBAI and PCz-EHBAI all exhibit typical ternary WORM memory performance, and the threshold voltage of Al/PCz-EHBAI/ITO devices is lower and meets low power consumption

7、 request. Further research found that its storage mechanism is mainly attributed to the electron donor in the polymer, the charge transfer between the receptors, and the conjugated change of the molecular skeleton under the action of the electric field.Keywords：bay-annulated indigo, regular molecula

8、r packing,ternary,storage performance第1章 引言進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，隨著社會(huì)的發(fā)展，科學(xué)技術(shù)也得到了極大的進(jìn)步，同時(shí)信息也爆炸式的涌出，人們?yōu)榱诵畔⒋鎯?chǔ)進(jìn)行了大量的努力1。在 2001 年， UC Berkley 公布了一項(xiàng)數(shù)據(jù)，顯示近三年時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)已超過(guò)人類有歷史以來(lái)所產(chǎn)生數(shù)據(jù)的總和，其中93%的新生成信息是以數(shù)字信息的形式保存下來(lái)1-5。計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)技術(shù)的存儲(chǔ)容量從上世紀(jì) 50 年代的千位字節(jié)計(jì)經(jīng)過(guò)半個(gè)多世紀(jì)的發(fā)展到現(xiàn)在，信息存儲(chǔ)容量已提升太太位計(jì)1,2。但是現(xiàn)有的存儲(chǔ)技術(shù)已經(jīng)不能滿足人們的需求，人們對(duì)于高密度數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的要求也越來(lái)越迫切 6。近年來(lái)性

9、能可控的有機(jī)分子因其制備成本低、制備方法簡(jiǎn)單、讀寫速度快、能耗低以及數(shù)據(jù)保留時(shí)間長(zhǎng)等等優(yōu)點(diǎn)9,10，在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)領(lǐng)域的應(yīng)用非常有前景7。其中聚合物由于其多樣化的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和良好的機(jī)械加工性能，在光電存儲(chǔ)領(lǐng)域越來(lái)越引起材料科學(xué)研究的關(guān)注。目前各國(guó)的科學(xué)家已經(jīng)設(shè)計(jì)合成了大量具有信息存儲(chǔ)性能的有機(jī)材料 8 ，9，且細(xì)絲傳導(dǎo)、電荷轉(zhuǎn)移、電荷陷阱、氧化還原等存儲(chǔ)機(jī)理也已經(jīng)被成功提出用以解釋電存儲(chǔ)這一現(xiàn)象。自2010年首次報(bào)道了基于小分子材料的三進(jìn)制存儲(chǔ)器件以來(lái)，本課題組相繼設(shè)計(jì)合成了一系列小分子和聚合物，但是研究發(fā)現(xiàn)，其中一些材料的三進(jìn)制存儲(chǔ)性能并不能用現(xiàn)有提出的導(dǎo)電機(jī)理進(jìn)行解釋。本論文以此為背景，利用美國(guó)

10、勞倫斯伯克利國(guó)家實(shí)驗(yàn)室劉毅研究員課題組設(shè)計(jì)合成的共軛聚合物PF-EHBAI和PCz-EHBAI11 (詳細(xì)結(jié)構(gòu)式見(jiàn)Scheme1)來(lái)詳細(xì)分析器件的導(dǎo)電機(jī)理。聚合物PF-EHBAI和PCz-EHBAI分別以灣環(huán)狀靛藍(lán) （bay-annulated indigo，BAI）為電子受體（Acceptor），芴（Fluorene）和咔唑（Carzoble）為電子給體（Donor）。通過(guò)溶液旋涂的方式將這兩個(gè)聚合物制備成薄膜，Xar-ray diffraction (XRD) 和Atomic force microscope (AFM) 證實(shí)聚合物PF-EHBAI和PCz-EHBAI在薄膜狀態(tài)時(shí)形成了較為

11、規(guī)整的堆積。I-V性能測(cè)試發(fā)現(xiàn)基于聚合物PF-EHBAI和PCz-EHBAI的器件均表現(xiàn)出明顯的三進(jìn)制存儲(chǔ)性能，而分子結(jié)構(gòu)表明兩個(gè)聚合物中都只含有一種類型的電子受體BAI。后續(xù)電場(chǎng)作用下聚合物骨架中極化子和共振結(jié)構(gòu)形成說(shuō)明聚合物PF-EHBAI和PCz-EHBAI的共軛結(jié)構(gòu)發(fā)生了顯著變化，因此材料的導(dǎo)電性也隨之發(fā)生變化，形成最終的三進(jìn)制存儲(chǔ)器件。第2章.實(shí)驗(yàn)部分第2.1節(jié) 聚合物材料聚合物PF-EHBAI和PCz-EHBAI來(lái)自于美國(guó)勞倫斯伯克利國(guó)家實(shí)驗(yàn)室劉毅研究員課題組，聚合物PF-EHBAI和PCz-EHBAI的相關(guān)核磁表征詳見(jiàn)文章ACS Sustainable Chemistry &am

12、p; Engineering, 4(5), 2797-2805。PF-EHBAI：Mn = 5000，Mw = 13800，PDI= 2.76。PCz-EHBAI：Mn = 8800，Mw = 25800，PDI = 2.92。Scheme1. 聚合物PF-EHBAI和PCz-EHBAI的結(jié)構(gòu)式第2.2節(jié) 電存儲(chǔ)器件的制備ITO 玻璃依次在水、丙酮和無(wú)水乙醇中超聲清洗20分鐘，然后吹干使用。稱取10 mg所得聚合物溶于1mL鄰二氯苯中（在超聲儀中震蕩），將所得溶液經(jīng)0.22m有機(jī)過(guò)濾頭過(guò)濾滴于ITO玻璃導(dǎo)電面并以300 rpm/min旋轉(zhuǎn)涂布到ITO基底上60秒，然后以1000 rpm/min

13、旋涂15秒，得到旋涂器件（此器件每個(gè)物質(zhì)旋涂6塊留待后續(xù)使用）。然后各選取兩塊在其有機(jī)功能薄膜表面蒸鍍上一層掩膜，在5×10-6Torr的真空度下熱蒸發(fā)厚度為100 nm，直徑為0.2 mm的鋁頂電極。器件的存儲(chǔ)單元面積約為0.0314 mm2。所有器件的電學(xué)性能測(cè)試都是在大氣環(huán)境中進(jìn)行，沒(méi)有對(duì)器件進(jìn)行封裝。第2.3節(jié) 測(cè)試方法紫外-可見(jiàn)吸收光譜（UV-vis）：日本島津UV-3600分光光度計(jì)；循環(huán)伏安（CV）：CorrTest CS電化學(xué)工作站分析儀；原子力顯微鏡圖（AFM）：美國(guó)Asylum Research公司MFP-3DTM型，以輕敲模式進(jìn)行測(cè)量；X-射線衍射圖（XRD）：

14、X'Pert-Pro MPD X-射線衍射；電存儲(chǔ)性能測(cè)試（I-V圖）： Tektronix Keithley 4200 半導(dǎo)體分析儀。第3章 結(jié)果與討論第3.1節(jié) 光物理性能Fig.1 UV-Vis absorption spectra of PF-EHBAI and PCz-EHBAI in CHCl3 solution and film states.Fig.1 是分子PF-EHBAI和PCz-EHBAI在溶液和薄膜狀態(tài)時(shí)的紫外-可見(jiàn)光譜圖。在溶液中，PF-EHBAI和PCz-EHBAI表現(xiàn)出相似的光學(xué)吸收，這主要得益于兩個(gè)聚合物相似的結(jié)構(gòu)骨架。PF

15、-EHBAI和PCz-EHBAI的最大吸收峰分別出現(xiàn)在683和684 nm，這可對(duì)應(yīng)于分子骨架中給體到受體間的電荷轉(zhuǎn)移作用。在旋涂的薄膜中，PF-EHBAI和PCz-EHBAI的電荷轉(zhuǎn)移峰均發(fā)生了紅移，分別出現(xiàn)在689和713 nm處。與溶液吸收相比，紫外光譜的紅移意味著分子在薄膜狀態(tài)時(shí)發(fā)生了一定的聚集或形成了較為規(guī)整的堆積。除此以外，PF-EHBAI較小的紅移表明薄膜中的聚集和鏈填充比較弱，這可歸因于聚合物中連接到芴單元的兩個(gè)呈垂直分布的長(zhǎng)分支側(cè)鏈，導(dǎo)致聚合物主鏈的平面性較差。從薄膜的較低能量吸收邊緣分別估計(jì)PF-EHBAI和PCz-EHBAI的光學(xué)帶隙分別為1.51和1.48 eV，相關(guān)數(shù)

16、據(jù)總結(jié)在Table 1中。第3.2節(jié) 電化學(xué)性能Fig.2 Cyclic voltammogram of PCz-EHBAI (a) 、PF-EHBAI (b) and on ITO substrates in CH3CN solution with 0.1M tetrabutylammonium perchlorate as electrolyte and ITO glass as the working electrode.(c) The external ferrocene/ferrocenium (Fc/Fc+) redox standard potential.Fig.2 是PF-E

17、HBAI和PCz-EHBAI薄膜在乙腈溶液中的循環(huán)伏安曲線，測(cè)試中使用了常規(guī)三電極裝置，二茂鐵/二茂鐵鹽（Fc/Fc+）氧化還原電勢(shì)作為內(nèi)標(biāo)，ITO玻璃作為工作電極。將旋涂制得PF-EHBAI和PCz-EHBAI薄膜放置在10 mL乙腈溶液中，并加入0.1 M四正丁基高氯酸銨作為電解質(zhì)，Ag/AgCl作為參比電極，鉑片電極作為輔助電極，測(cè)得PF-EHBAI和PCz-EHBAI的起始氧化還原電勢(shì)為1.10 eV和0.91 eV。根據(jù)以往的研究可以知道Fc/Fc+標(biāo)準(zhǔn)氧化還原電勢(shì)的HOMO能級(jí)在零真空狀態(tài)時(shí)是-4.8eV。由以下公式： HOMO = - ( Eonset + 4.8 - Eferr

18、ocene). LUMO = HOMO+ Eg.可以求得PF-EHBAI和PCz-EHBAI的最高占據(jù)分子軌道能級(jí)（HOMO）和最低占據(jù)分子軌道能級(jí)（LUMO），其中Eferrocene為二茂鐵的標(biāo)準(zhǔn)氧化還原電勢(shì)，相關(guān)數(shù)據(jù)總結(jié)在Table 1中。Table 1. Optional and electrochemical properties of the films fabricated with PF-EHBAI and PCz-EHBAI Moleculeonset(nm)Eg(eV)aEonset(eV)bHOMO(eV)cLUMO(eV)dITO-HOMO(eV)LUMO-Al(eV)

19、PF-EHBAI8251.501.10-5.41-3.910.610.37PCz-EHBAI8391.480.91-5.22-3.740.420.54a Estimated from the onset of absorption:bandgap=1240/onset；b Potential vs. Ag/AgCl in a CH3CN solution of tetrabutylammonium perchlorate；c The HOMO energy level were calculated from cyclic voltammetry with reference to ferro

20、cene (0.49 eV):HOMO=-( Eonset+4.8-Eferrocene)；d LUMO=HOMO+Eg.由公式算得PF-EHBAI和PCz-EHBAI 的HOMO能級(jí)分別為-5.41 eV和-5.22 eV，LUMO能級(jí)分別為-3.91 eV和-3.74 eV。因此從電極到有機(jī)分子層的空穴能壘（即ITO電極的功函數(shù)與有機(jī)分子的HOMO能級(jí)之間的差異）分別為0.61eV（PF-EHBAI）和0.42eV（PCz-EHBAI）。而電極到有機(jī)層的電子注入能壘（即Al電極的功函數(shù)與有機(jī)分子的LUMO能級(jí)之間的差異）分別為0.37 eV（PF-EHBAI） 和0.54 eV（PCz-E

21、HBAI），如圖3所示。因此對(duì)于PF-EHBAI來(lái)說(shuō)，其電荷轉(zhuǎn)移過(guò)程主要是由電子注入主導(dǎo)的，而對(duì)于PCz-EHBAI而言空穴注入則是占主導(dǎo)地位的傳導(dǎo)過(guò)程。Fig.3 Schematic illustration of the charge transfer process of PCz-EHBAI (a) and PF-EHBAI (b) based on memory device.第3.3節(jié) 薄膜的微觀堆積X-射線衍射（XRD）被用來(lái)考察有機(jī)分子薄膜的結(jié)晶度和微觀結(jié)構(gòu)，如Fig.4所示，PF-EHBAI和PCz-EHBAI薄膜均表現(xiàn)出尖銳的多重峰，說(shuō)明PF-EHBAI和PCz-EHBAI在

22、固體狀態(tài)時(shí)均形成了規(guī)整的薄膜。21.3° 和30.0°處出現(xiàn)的兩個(gè)衍射峰均屬于ITO玻璃基底的特征峰。同時(shí)，PF-EHBAI和PCz-EHBAI薄膜在2 = 9.48°處的衍射峰對(duì)應(yīng)的dspacing = 9.32Å，這屬于聚合物PF-EHBAI和PCz-EHBAI的長(zhǎng)程有序堆積。同時(shí)，在2=28°處也出現(xiàn)的明顯的衍射峰，其對(duì)于的d spacing為3.2 Å，這是一個(gè)典型的pi-pi堆積峰，意味著聚合物PF-EHBAI和PCz-EHBAI骨架中均發(fā)生了非常緊密的堆積，這有利于電荷載體在分子間的自由傳輸。Fig.4 X-ray dif

23、fraction (XRD) patterns of the thin films deposited on ITO substratefor the two molecules. 同時(shí)原子力顯微鏡（AFM）也被用來(lái)測(cè)試薄膜的表面形貌，進(jìn)而了解分子的結(jié)晶狀態(tài)和薄膜與電極的接觸程度。Fig.5是PF-EHBAI和PCz-EHBAI薄膜的表面形貌，從圖中可以看出兩個(gè)共軛聚合物均形成了鱗片狀的表面形貌，這是因?yàn)镻F-EHBAI和PCz-EHBAI中的咔唑、芴和BAI基團(tuán)均含有較大的共軛平面，有利于分子間的pi-pi作用，從而增大分子間相互作用力，形成層與層狀的堆積。但是相比較而言PCz-EHBAI的

24、表面粗糙度還是比PF-EHBAI更小一點(diǎn)，這主要是因?yàn)榫酆衔镏羞B接咔唑單元和長(zhǎng)分支側(cè)鏈的氮原子是呈SP2雜化的，因此聚合物主鏈的平面性較PF-EHBAI要優(yōu)異很多。同時(shí)，PCz-EHBAI中咔唑的共軛程度要優(yōu)于PF-EHBAI中芴的共軛程度，從而PCz-EHBAI的分子堆積以及平整性的要更為規(guī)整，進(jìn)而也會(huì)降低薄膜與電極間的注入能壘。Fig.5 The tapping-mode AFM height images of PF-EHBAI (a) and PCz-EHBAI (b) films spin-coated onto ITO glass; typical cross-section pr

25、ofile of AFM topographic image of PF-EHBAI (c) and PCz-EHBAI (d) .第3.4節(jié) 存儲(chǔ)器件的電學(xué)性能Fig.6 The model of the sandwich structured memory device ITO/PCz-EHBAI/Al and ITO/PF-EHBAI/Al.Fig.6 為存儲(chǔ)器件的結(jié)構(gòu)圖，其中底電極為ITO玻璃，中間的有機(jī)物作為功能材料，頂電極是通過(guò)蒸鍍制備的約為100nm的鋁電極。在蒸鍍好的測(cè)試單元上施加一個(gè)0到-5V的掃描電壓，器件ITO/PCz-EHBAI/Al和ITO/PF-EHBAI/Al初始

26、時(shí)均處于低導(dǎo)電態(tài)（即OFF態(tài)）。對(duì)于PCz-EHBAI：當(dāng)掃描電壓為-0.80V和-2.76V時(shí)，器件的電流表現(xiàn)為兩個(gè)明顯的躍升，說(shuō)明產(chǎn)生了兩個(gè)新的導(dǎo)電狀態(tài)，可對(duì)應(yīng)于ON1和ON2態(tài)，如Fig.7的Sweep 1所示；對(duì)于PF-EHBAI：當(dāng)掃描電壓為-1.81V和-3.46V時(shí)，器件的電流表現(xiàn)為兩個(gè)明顯的躍升，說(shuō)明產(chǎn)生了兩個(gè)新的導(dǎo)電狀態(tài)，可對(duì)應(yīng)于PF-EHBAI的ON1和ON2態(tài)，如Fig.7的Sweep 3所示。繼而如圖Fig.7的Sweep 1、3所示，兩個(gè)器件的的都是可以逐級(jí)的從OFF態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)镺N1態(tài)，然后從ON1態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)镺N2態(tài),并且在器件被掃描到ON2態(tài)時(shí)，其后續(xù)的正向電壓掃描不能

27、使器件回復(fù)到初始OFF態(tài)。所以這兩個(gè)聚合物制成的器件均表現(xiàn)出三進(jìn)制的WORM型存儲(chǔ)性能，并且PCz-EHBAI的OFF、ON1和ON2態(tài)的電流比為1：101.85：103.82； PF-EHBAI的OFF、ON1和ON2態(tài)的電流比為1：103.43：107.07，從上述數(shù)據(jù)可以看出PCz-EHBAI和PF-EHBAI均具有明顯的可區(qū)分電流，說(shuō)明這兩個(gè)聚合物的三進(jìn)制的誤讀率小、實(shí)用性強(qiáng)。同時(shí)，ITO/PCz-EHBAI/Al器件的開(kāi)啟電壓要小于ITO/PF-EHBAI/Al，這與之前AFM的分析結(jié)果也是相一致的。Fig.6 The current-Voltage (I-V)characterst

28、ics of the sandwich structured memory device ITO/PF-EHBAI/Al (a) and ITO/PCz-EHBAI/Al (b).第3.5節(jié) 存儲(chǔ)機(jī)理Fig.8 DFT molecular simulation result (B3LYP/6-31G level) of PF-EHBAI and PCz-EHBAI which include LUMO、HOMO and ESP.為了明確PF-EHBAI和PCz-EHBAI器件的存儲(chǔ)機(jī)理，HOMO和LUMO軌道圖和ESP被用來(lái)解釋存儲(chǔ)現(xiàn)象。HOMO 軌道代表在基態(tài)時(shí)電荷密度集中在供電子基團(tuán)上，L

29、UMO 軌道表明在激發(fā)態(tài)時(shí)電荷密度集中在吸電子基團(tuán)上。用密度泛函理論來(lái)計(jì)算分子PF-EHBAI和PCz-EHBAI的HOMO和LUMO能級(jí)來(lái)了解電場(chǎng)作用下電荷載體的傳輸過(guò)程。同時(shí)由于柔性鏈不會(huì)影響器件的存儲(chǔ)性能，所以為了簡(jiǎn)化模擬過(guò)程，用甲基代替了長(zhǎng)的烷基鏈。如圖Fig.8所示。通過(guò)分析PF-EHBAI和PCz-EHBAI的分子軌道，發(fā)現(xiàn)兩者的HOMO能級(jí)均主要集中在芴和咔唑基團(tuán)上，而LUMO能級(jí)則分布于靛藍(lán)基團(tuán)結(jié)構(gòu)中。當(dāng)電荷集中在 HOMO軌道上時(shí)器件展示為 OFF 態(tài)，當(dāng)有充足的能量（在電場(chǎng)的作用下），電荷從基態(tài)轉(zhuǎn)移到激發(fā)態(tài)，電荷轉(zhuǎn)移相互作用能夠在供電子基團(tuán)與吸電子基團(tuán)之間發(fā)生，形成ON1態(tài)

30、。Fig.9 Spectroelectrochemical graphs of PCz-EHBAI (a) and PF-EHBAI (b) devices at various applied potentials.為了進(jìn)一步解釋器件從ON1態(tài)躍升為ON2態(tài)，PF-EHBAI和PCz-EHBAI在不通電狀態(tài)和逐漸氧化到-3V時(shí)的紫外吸收光譜的變化如Fig.9所示。在-1.0 V的操作電位下，PCz-EHBAI和PF-EHBAI的電荷轉(zhuǎn)移峰的強(qiáng)度逐漸下降，1060 -1100 nm附近的極化子吸收卻沒(méi)有發(fā)生明顯的變化。在進(jìn)一步氧化時(shí)（-3.0 V），PCz-EHBAI和PF-EHBAI的電荷轉(zhuǎn)

31、移峰的強(qiáng)度會(huì)進(jìn)一步下降，且NIR區(qū)形成寬帶的譜線強(qiáng)度會(huì)明顯增強(qiáng)，這些光譜變化可能歸因于極化子的形成。對(duì)此，我們對(duì)聚合物PCz-EHBAI和PF-EHBAI中的極化子結(jié)構(gòu)和共振結(jié)構(gòu)做了以下推測(cè)，如Scheme 2所示。在兩種聚合物被氧化時(shí)，EHBAI單元可以通過(guò)與噻吩，咔唑或芴的醌結(jié)構(gòu)共振來(lái)保持新的共軛結(jié)構(gòu)，從而穩(wěn)定生成的極化子（來(lái)自單電子氧化）。當(dāng)新的共軛骨架形成時(shí)，聚合物中載流子的電荷轉(zhuǎn)移也隨之發(fā)生變化，因此PCz-EHBAI和PF-EHBAI存儲(chǔ)器件從ON1態(tài)躍升為ON2態(tài)。此外，咔唑單元中的氮原子可以通過(guò)電子離域來(lái)適應(yīng)部分正電荷，從而有效地進(jìn)一步穩(wěn)定極化子（Scheme 2a）。 相反，

32、芴共聚物沒(méi)有這種額外的穩(wěn)定性（Scheme 2b）。Scheme 2. Simplified Illustrations of Polaron Formation and Resonating Structures in Segments of PCz-EHBAI(a) and PF-EHBAI(b).第4章 總結(jié)本文運(yùn)用的聚合物PF-EHBAI和PCz-EHBAI利用它們共軛結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，通過(guò)溶液旋涂的方式將這兩個(gè)聚合物制成器件以及旋涂制成薄膜。根據(jù)它們結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，通過(guò)對(duì)其薄膜和溶液進(jìn)行紫外可見(jiàn)吸收光譜（UV-Vis）分析得到它們的光學(xué)帶隙，并利用循環(huán)伏安（CV）圖得到它們的理論HOMO和LU

33、MO能級(jí)。然后通過(guò)利用X-射線衍射（XRD）和原子力顯微鏡（AFM）來(lái)分析它們的薄膜微觀結(jié)構(gòu)，最后通過(guò)電存儲(chǔ)性能測(cè)試（I-V圖）來(lái)研究這兩個(gè)共軛聚合物的存儲(chǔ)性能，并且通過(guò)施加電壓的紫外可見(jiàn)吸收光譜（UV-Vis）來(lái)驗(yàn)證其WORM型三進(jìn)制存儲(chǔ)性能。第5章 參考文獻(xiàn)1華中一.關(guān)于發(fā)展納米技術(shù)的幾點(diǎn)看法.新材料產(chǎn)業(yè).2001(6):50-22吳惠萌，宋延林，趙彤，江雷，高鴻鈞.超高密度信息存儲(chǔ)材料及技術(shù)研究進(jìn)展.自然科學(xué)進(jìn)展.2001;12(12):1246-523 March G. Data storage gets to the point, Mater.Today, 2003,6,384 Se

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