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合理设计有机分子实现四进制电存储


传统的信息存储技术目前已经逐渐接近尺寸极限,难以满足持续增长的信息需求。电阻式随机存储器(RRAM)是一类直接依靠材料电阻值存储信息的新型器件。在外电场下,若材料的电阻出现高低不同的稳定状态,可以用于存储信息。该类器件由于简单的三明治电极/材料/电极结构,能够实现快速读取,低能耗,同时其三维交叉堆积结构实现器件高密度阵列等,因此有望取代传统的存储器件。目前有多类材料具有电阻式存储的性能,包括无机物,高分子和有机小分子。其中有机小分子由于结构可调控,容易纯化,成本低和制备柔性器件可能性,日益受到青睐。另一方面,电阻式随机存储器可以依靠材料的多级电阻变化实现多进制电存储,即每个器件位可以同时存储0、1、2、3…等,从而有别于传统的电存储0、1,可以大大的提高信息存储密度。基于有机给受体共轭分子的电荷转移机理,目前有机多进制电存储已经有多个报道,但遗憾的是均为三进制,更高进制的有机小分子材料目前尚未见报道。


合理设计有机分子实现四进制电存储


苏州大学协同创新中心路建美课题组依据多年设计多进制小分子电存储器件的经验,设计了一个具有三个不同吸电子强度的电子受体官能团的分子(如图所示)。利用不对称的分子结构,满足存储功能同时有效降低分子量,提高溶解性,降低合成难度,成功合成该分子并制备了电存储器件。基于该分子的金属/有机分子/金属三明治结构的器件,在外电场的作用下,出现四个导电态(电导比:1:101.78 :103.47 :105.36),代表了0、1、2、 3 四个存储位。三个高导电态的开启电压分别为–2.04, –2.73, –3.96 V,具有较好的分隔性,不容易出现误读写。这是第一个基于小分子的四进制电存储的报道,该研究将进一步激发有机电存储器件的研究。相关结果发表在Advanced Functional MaterialsDOI:10.1002/adfm.201503493)。



2015/12/25






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