[发明专利]基于苯四胺的配位聚合物薄膜的闪存存储器及其制备方法

说明书

本发明公开了一种基于苯四胺的配位聚合物薄膜的闪存存储器及其制备方法，该存储器包括自下而上依次设置的衬底、基于苯四胺的配位聚合物薄膜、上电极；其中，所述基于苯四胺的配位聚合物薄膜的厚度为300nm。本发明通过控制配位聚合物薄膜的厚度为300nm，实现了非易失性闪存存储器的制备，并且器件具有优异的开关比、较小的开启电压以及良好的循环稳定性。

技术领域

本发明属于存储器技术领域，具体涉及一种有机存储器件及其制备方法。

背景技术

信息的高速发展推动着信息存储技术的发展，存储技术的发展伴随着先进材料的发展。得益于读写速度迅速、功率损耗低、结构简单、稳定性好等优点，阻变随机存储器在未来的存储领域中占据着有利位置。典型的阻变随机存储器单元结构是金属-活性材料-金属的类“三明治结构”。通过选择合适的活性材料可以实现不同存储性能的存储器的制备，比如闪存存储器(Flash Memory)、“一次写入多次读取”存储器(WORM Memory)、动态随机存储器(DRAM Memory)等。近年来，有机材料(染料、复合物、低聚物和聚合物)由于维度小型化和分子构成多样性等特点，被认为是极具发展前景的材料之一。其中，聚合物因其自身材料的结构多样性、优异的机械性、柔性以及易加工等优势而备受瞩目。然而，由于聚合物分子间作用力较弱，以聚合物作为活性层的存储器件表现出了较差的耐热性以及稳定性。同时在存储器的研究中，活性层的制备是关键。目前存储器活性层的制备方式主要包括真空热蒸镀法和旋涂法，但两种制备工艺都存在一定的局限性。首先，真空热蒸镀程序操作复杂，而且不适合聚合物材料薄膜的制备；而旋涂法涉及多种难挥发的有机溶剂，严重影响到存储器件的性能提高。以上缺陷严重阻碍了聚合物材料在存储领域中的发展，而有机-无机配位聚合材料的出现及发展将有望突破这一局限。有机-无机配位聚合材料本身不仅具备与聚合物类似的结构多样、易加工等特点，而且表现出了比聚合物更好的稳定性。最近，两种新型的有机-无机配位聚合物材料被应用于存储器中，首次实现了以一维链结构配位聚合物为活性层材料的三阶WORM存储器的制备。然而，该器件制备过程中所涉及的活性材料粉末旋涂成膜步骤大大降低了器件的制备效率。

因此，如何实现有效、低成本地直接得到具有高稳定性的配位聚合物薄膜是一个巨大的挑战。

文献“Weiwei Hua,Jingwei Xiu,Fei Xiu,Zepu Zhang,Juqing Liu,Linfei Laiand Wei Huang.Micro-supercapacitors based on oriented coordination polymerthin films for AC linefiltering.Royal Society of Chemistay,2018,8,30624”公开了一种基于苯四胺的配位聚合物薄膜Co-BTA film(钴-苯四胺)，其结构式为：

该聚合物的合成路线为：

其中，苯四胺四盐酸盐作为配体，钴离子作为中心离子，三乙胺中和溶液中少量的盐酸，反应在60℃的环境中进行。实验采取水热法，在溶液表面即空气与水表面得到配位聚合物薄膜。具体方法详见上述文献。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于苯四胺的配位聚合物薄膜的闪存存储器及其制备方法，将基于苯四胺的配位聚合物Co-BTA(钴-苯四胺)薄膜应用于存储器件中。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种基于苯四胺的配位聚合物薄膜的闪存存储器，包括自下而上依次设置的衬底、基于苯四胺的配位聚合物薄膜、上电极；其中，所述基于苯四胺的配位聚合物薄膜的厚度为300nm。

所述衬底的材质为ITO玻璃。

所述基于苯四胺的配位聚合物薄膜的材质为配位聚合物钴-苯四胺，其结构式为：