[发明专利]一种基于MEH‑PPV的聚合物薄膜电双稳器件及其制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及有机光电子技术领域，具体说是一种基于MEH-PPV(聚(2—甲氧基,5(2'—乙基己氧基)—1,4—苯撑乙烯撑))的聚合物薄膜电双稳器件及其制作方法。

背景技术

电双稳态是半导体存储元件的基本特性，其主要现象为：器件在相同的外加电压下会出现两种不同的导电状态。具体来说，当在器件绝缘层和聚合物层两边施加电压时，随着电压的变化，器件的导电状态也随之发生变化。当外加电压撤除时，发生转变的导电状态可以保持很长时间。且施加反向电压又可以使器件的导电状态还原，分别对应了存储元件的写入、读取和擦除过程。

近年来，随着信息技术向低碳化、低成本、便携式、高容量及快速响应方向发展，以无机半导体为介质的存储技术已经逐渐达到了发展极限，而基于有机材料作为功能层制备的存储元件具有成本低、工艺简单、柔韧性好、结构多变、器件尺寸小等优点，从而成为具有广泛应用前景的存储器，重新获得了学术界的关注，并且取得了迅速的发展。

目前，聚合物薄膜由于其制备简单，获得了大家的关注。利用不同的聚合物的物理化学特性，双层膜在界面处会产生缺陷，使器件有电荷存储能力，可以制作出稳定的器件，在有机存储领域有较好的应用前景。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种基于MEH-PPV的聚合物薄膜电双稳器件及其制作方法，器件可以通过外加偏压来调节其导电状态，在同一电压下器件电流会有不同的效果，样品器件的电流差最大达到了10³倍。

为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：

一种基于MEH-PPV的聚合物薄膜电双稳器件，其特征在于，包括：从下至上依次设置的基底1、功能层、电极层4，

所述功能层为单层结构或双层结构。

在上述技术方案的基础上，所述单层结构为混合层5；

混合层5的材质为PEG和MEH-PPV的混合物，其溶剂为环己酮，其中PEG与MEH-PPV的质量比为1:1，溶于1ml环己酮。

在上述技术方案的基础上，所述双层结构为绝缘层3、半导体层2；

双层结构中，由下至上依次为绝缘层3、半导体层2，或由下至上依次为半导体层2、绝缘层3；

半导体层2的材质为MEH-PPV，浓度为4mg/ml，其溶剂为环己酮；

绝缘层3的材质为聚乙二醇，浓度为30mg/ml，其溶剂为乙醇。

在上述技术方案的基础上，基底1为附有导电材料的玻璃基板，所述的导电材料为氧化铟锡。

在上述技术方案的基础上，电极层4为低功函数材料，包括不限于银、铝、锂、钙及镁等。

在上述技术方案的基础上，制备步骤为：

1)清洗基底1；

2)在基底1上旋涂形成功能层；

3)在功能层上蒸镀形成电极层4。

在上述技术方案的基础上，功能层为单层结构时，具体制备步骤为：

步骤1：使用清洗剂将刻蚀好的氧化铟锡的基底1反复清洗，再将其依次置入去离子水、丙酮和乙醇中浸泡，并各超声30分钟，经氮气流干燥后，在紫外臭氧环境中处理15分钟；

步骤2：称量4mg分子量为4000的聚乙二醇和4mg的MEH-PPV，加入1mL的环己酮，放入大小为C07的磁子，在磁力搅拌机上以50℃充分搅拌12小时，使其充分溶解，将所得溶解均匀的溶液旋涂于基底上，形成混合层5，转速为2500转/分钟，旋涂成膜时间为50秒，将所得样品放在热台上进行退火处理；

步骤3：在10^-4Pa以上真空度的退火真空环境下将电极材料蒸镀到混合层5上，形成电极层4，所得的电极层4的厚度为100nm。

在上述技术方案的基础上，功能层为双层结构时，具体制备步骤为：

步骤1：使用清洗剂将刻蚀好的氧化铟锡的基底1反复清洗，再将其依次置入去离子水、丙酮和乙醇中浸泡，并各超声30分钟，经氮气流干燥后，在紫外臭氧环境中处理15分钟；

步骤2：称量30mg分子量为4000的聚乙二醇，加入1mL的乙醇，放入大小为C07的磁子，在磁力搅拌机上以50℃充分搅拌12小时，使其充分溶解，将所得溶解均匀的溶液旋涂于基底上，形成绝缘层3，转速为2000转/分钟，旋涂成膜时间为40秒，将所得样品放在热台上进行退火处理；