[发明专利]二芳基酮中心的偶氮分子三进制电存储材料及制备和应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种电存储材料，具体涉及一种以二芳基酮为中心基团的偶氮分子三进制电存储材料及其制备和应用。

背景技术

由于电子器件的微型化和信息技术的爆炸式发展，对大容量信息存储器件的研究成为科学家们亟需解决的难题。早在1999年，美国国防高级研究计划署就已提出了超高密度数据存储计划，即要求数据存储容量大于10¹²bits/cm²才能满足信息时代发展的需求。为了实现超高密度数据存储，通常有两个可行性策略：从器件制备的角度来看，尽管纳米尺度下制作工艺的局限限制了存储单元尺寸的进一步缩小，但是制备出三维（3D）堆叠的存储器件却是为获得高密度数据存储提供了一条行之有效的途径。然而，这种3D器件的制备工艺复杂、耗时费力且技术要求高。另外一种能高效提升数据存储密度的方法便是增加每个存储单元中的存储态的数值（即存储态由“0”和“1”转变为“0”、“1”、“2”…）。到目前为止，在半导体、光和磁性材料方面的数据存储的成功先例几乎都是二进制的，即只有两个输出信号：“0”和“1”。仅有极少数的例子报道了这种三进制电存储器件，可能是因为缺乏合适的功能材料或对实现存储的机理尚不明确。2008年，美国科学家阿加沃首次报道了基于核-壳结构的Ge₂Sb₂Te₅/GeTe纳米线的三进制存储行为，在向纳米线施加脉冲电场时产生了从晶态到中间态再到非晶态的两个相变过程，从而对应了“0”，“1”，“2”三个不同的导电态，成功突破了传统的二进制存储限制[Y.W.Jung,S.H.Lee,A.T.Jennings,R.Agarwal,Nano Lett.2008,8,2056.]。但遗憾的是虽然上述的纳米线通过施加偏压可以实现三种相态的变化进而实现三进制数据存储，但该材料的稳定性及器件制备工艺的繁琐性使其离真正意义上的器件制作和应用还非常遥远。因此，寻找具有长效稳定性及器件化工艺简便的多进制数据存储材料迫在眉睫。

近年来，有机小分子材料由于分子结构明确、易于纯化、批量批次的可重复性以及分子设计的多样性而备受化学家们青睐。令人鼓舞的是，本申请人最近已成功地报道了基于有机小分子的稳定的三进制存储器件[H.Li,Q.Xu,N.Li,R.Sun,J.Ge,J.Lu,H.Gu,F.Yan,J.Am.Chem.Soc.2010,132,5542.]。与“0”和“1”的二进制存储体系相比，其可使单位面积内的存储密度成千万倍的增长，这即可实现以更少的存储单元获得惊人的存储能力，将使电子器件变得更加紧凑，也意味着器件制造工艺会更为简单，从而实现真正意义上的容量大、功耗低、尺寸小、成本低的新一代超高密度信息存储器件。有机三进制存储器件实现的同时也启发着我们探索不同种类的存储材料与薄膜质量及器件性能三者之间的相互联系，从而为后续设计性能更为优异的多进制存储材料提供理论指导和借鉴经验。因此，对这方面的工作开展深入系统地研究具有十分重要的意义。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种新的三进制电存储材料，以二芳基酮为中心基团的新型偶氮分子。

本发明公开了下述通式I的三进制电存储材料，所述的三进制电存储材料属于具有对称结构的以二芳基酮为中心基团的双偶氮类化合物。

其中，DAK（二芳基酮）为3,3’-二苯甲酰基、4,4’-二苯甲酰基或2,7-芴酮基；R为N,N-二C₁～C₆直链烷基氨基、N,N-二苯基氨基或羟基。

上述N,N-二C₁～C₆直链烷基氨基是指具有1～6个碳原子的直链的N,N-二直链烷基氨基。

上述的N,N-二C₁～C₆直链烷基氨基具体为N,N-二甲基氨基、N,N-二乙基氨基、N,N-二丙基氨基、N,N-二丁基氨基、N,N-二戊基氨基、N,N-二己基氨基。

本发明也同时提供了一种制备上述通式I的以二芳基酮为中心基团的新型偶氮分子三进制电存储材料的方法，包括下述步骤：