[发明专利]一种三元共聚物及其电存储器件的制备方法

说明书

本发明提供了一种三元共聚物，并利用三元共聚物为有机层制备电存储器件。制备的电存储器件开启电压低，开关电流比高，能够快速响应，可进行多次循环读写，性能优良。该三元共聚物合成方法简单，电存储器件制备工艺稳定，具有三进制电存储性能，可实现工业化生产，在信息存储领域中具有良好的应用前景。

技术领域

本发明属于有机存储材料技术领域，具体涉及一种三元共聚物及其合成方法，特别涉及该聚合物作为有机层的电存储器件及其制备方法。

背景技术

随着信息技术的飞速发展，电子数码产品快速更新，使得人们对电存储芯片的需求日益增长。利用传统的无机半导体材料制备电存储器件的技术已经非常成熟，使其在各信息领域得到充分应用。随着移动应用需求的增加不断地推动了存储技术和设备的不断发展，人们对具有高容量、良好的系统性能、低能耗、更小尺寸和更低成本的存储器的需求不断增加。然而，大量的材料和成本因素限制了目前主流的无机半导体存储器的尺寸微型化。新的记忆存储结构和材料的发展正迎来新的机遇。

最近，聚合物电存储器件作为有机电子学方面的新兴领域引起了人们的极大关注。有机电存储器件是根据高、低电导率响应变化来储存数据的，并且表现出双稳定性。聚合物材料的特殊性能，获得人们的极大关注。聚合物材料具有良好的加工性能、单元尺寸的可伸缩性以及可以通过分子设计和化学合成来调整材料的电学性质，使其成为未来微纳米和分子规模器存储材料的理想材料。与硅存储器相比，用高分子存储材料制作的存储器具有成本低、器件结构简单，易加工可塑、柔软性好、响应快、功耗低、三维堆积高密度存储等优点，尤其是可以实现工业化大面积制作。聚合物存储材料在信息存储以及高速计算领域有着非常广泛的应用前景。

目前，在共轭聚合物存储材料中，对侧链进行功能化的共轭聚合物材料，主链柔性好，有利于有机层的制备和加工，但是其开启电压较高和开关电流比较低，致使存储器件的工作电压高，分辨率低。在主链为共轭聚合物的存储材料往往共轭结构太大，合成比较困难，制备方法复杂，不利于大规模生产，并且由于刚性较大使其成膜困难，不利于器件的制备。例如以三苯胺为给电子的共轭聚合物溶解较为困难，增大了器件制备的难度。

基于上述问题，需要开发一种合成方法易行，可工业化的的导电共轭聚合物，并且由其制备的存储器件需要具有较高的开关电流比和较低的开启电压。

发明内容

为解决上述问题，发明人经过锐意研究发现，一种咔唑-芴-苯并咪唑三元共聚物，合成方法简单，易加工成膜，其制备的电存储器件具有三进制的电存储性能，开启电压低，开关电流比高，制备工艺简单、成本低廉，从而完成本发明。

本发明的目的在于提供一种三元共聚物，由卤代咔唑类单体、卤代苯并咪唑类单体与芴类单体聚合而成。

本发明的目的还在于提供一种咔唑-芴-苯并咪唑三元共聚物，该共轭聚合物具有以下重复单元：

其中，R₁、R₂各自独立地为含3～31个碳原子的烷基，R₃、R₄各自独立地为氢、烷基、芳基或杂环类基团。

本发明的另一目的在于提供一种咔唑-芴-苯并咪唑三元共聚物，该共轭聚合物具有以下结构部分：

其中，

R₁、R₂为含3～31个碳原子的烷基；

R₃、R₄为氢、烷基、芳基或杂环类基团；

n为20至300的整数。

所述三元共聚物可通过包括以下步骤的方法制备得到：