[发明专利]三苯胺-芴-苯并咪唑低带隙三元共聚物、电存储器件及其制备

说明书

本发明属于有机电存储材料的技术领域，公开了三苯胺‑芴‑苯并咪唑低带隙三元共聚物、电存储器件及其制备。所述低带隙三元共聚物具有以下结构，其中，R为烷氧基；R₁为烷基；m为20至300的整数；n为20至300的整数。电存储器件包括有机层，有机层为所述低带隙三元共聚物；还包括衬底，阴极和阳极。本发明还公开了低带隙三元共聚物和电存储器件的制备方法。本发明的三元共聚物具有低能带隙，较强空穴传输，能够提高电存储器件的性能。制备的电存储器件开启电压低，能耗小，能够延长器件寿命，开关电流比高，大大提高了存储密度，可进行多次循环读写，性能优良。

技术领域

本发明属于有机存储材料技术领域，具体涉及一种三苯胺-芴-苯并咪唑低带隙三元共聚物及其合成方法，以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

随着全球数字信息的爆炸式增长，开发基于新功能材料或新存储机制的新一代信息存储技术变得极为迫切和具有挑战性，这将大幅度的提升计算机的信息处理能力。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。三明治结构的阻变式随机存取存储器(RRAM)具有良好的机械的灵活性，堆叠可行性，高数据存储密度，可以实现多级信息存储等优势，被看做有前途的高性能数据存储设备的候选人，成为现阶段的研究热点。

最近，聚合物电存储器件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，用功能高分子的机械强度好、稳定性好、功耗低、化学结构可调整、储存密度高，在信息存储领域显示出巨大的应用潜力。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。但是现有的聚合物电存储材料用于电存储器件时，其性能仍有待改进。

发明内容

为解决上述问题，本发明的目的在于提供三苯胺-芴-苯并咪唑低带隙三元共聚物及其制备方法。本发明的三元共聚物是由卤代三苯胺类单体、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，器件的制备工艺简单、成本低廉。

本发明的另一目的在于提供一种电存储器件及其制备方法。所述电存储器件包括上述三元共聚物。所述三元共聚物作为电存储器件的有机层。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

一种三苯胺-芴-苯并咪唑低带隙三元共聚物，该共轭聚合物具有以下结构：

其中，R为烷氧基，优选为甲氧基或乙氧基；同一重复单元中R₁相同或不同，R₁为烷基，优选为C₆烷基、C₇烷基或C₈烷基；不同重复单元中芴类结构相同；

m为20至300的整数，优选为30至200的整数，更优选为30至100的整数；n为20至300的整数，优选为30至200的整数，更优选为30至100的整数。

优选地，m和n数值相同。

所述低带隙三元共聚物的制备方法，包括以下步骤：

1)在溶剂中，将卤代三苯胺类单体、卤代苯并咪唑类单体与芴类单体进行加热反应，后续处理，获得三元共聚物。

所述卤代三苯胺类单体的结构式为：