一種基于meh-ppv的聚合物薄膜電雙穩(wěn)器件及其制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及有機(jī)光電子技術(shù)領(lǐng)域，具體說(shuō)是一種基于MEH-PPV(聚(2—甲氧基，5(2’ 一乙基己氧基)一 1，4一苯撐乙烯撐))的聚合物薄膜電雙穩(wěn)器件及其制作方法。
【背景技術(shù)】
[0002]電雙穩(wěn)態(tài)是半導(dǎo)體存儲(chǔ)元件的基本特性，其主要現(xiàn)象為:器件在相同的外加電壓下會(huì)出現(xiàn)兩種不同的導(dǎo)電狀態(tài)。具體來(lái)說(shuō)，當(dāng)在器件絕緣層和聚合物層兩邊施加電壓時(shí)，隨著電壓的變化，器件的導(dǎo)電狀態(tài)也隨之發(fā)生變化。當(dāng)外加電壓撤除時(shí)，發(fā)生轉(zhuǎn)變的導(dǎo)電狀態(tài)可以保持很長(zhǎng)時(shí)間。且施加反向電壓又可以使器件的導(dǎo)電狀態(tài)還原，分別對(duì)應(yīng)了存儲(chǔ)元件的寫(xiě)入、讀取和擦除過(guò)程。
[0003]近年來(lái)，隨著信息技術(shù)向低碳化、低成本、便攜式、高容量及快速響應(yīng)方向發(fā)展，以無(wú)機(jī)半導(dǎo)體為介質(zhì)的存儲(chǔ)技術(shù)已經(jīng)逐漸達(dá)到了發(fā)展極限，而基于有機(jī)材料作為功能層制備的存儲(chǔ)元件具有成本低、工藝簡(jiǎn)單、柔韌性好、結(jié)構(gòu)多變、器件尺寸小等優(yōu)點(diǎn)，從而成為具有廣泛應(yīng)用前景的存儲(chǔ)器，重新獲得了學(xué)術(shù)界的關(guān)注，并且取得了迅速的發(fā)展。
[0004]目前，聚合物薄膜由于其制備簡(jiǎn)單，獲得了大家的關(guān)注。利用不同的聚合物的物理化學(xué)特性，雙層膜在界面處會(huì)產(chǎn)生缺陷，使器件有電荷存儲(chǔ)能力，可以制作出穩(wěn)定的器件，在有機(jī)存儲(chǔ)領(lǐng)域有較好的應(yīng)用前景。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種基于MEH-PPV的聚合物薄膜電雙穩(wěn)器件及其制作方法，器件可以通過(guò)外加偏壓來(lái)調(diào)節(jié)其導(dǎo)電狀態(tài)，在同一電壓下器件電流會(huì)有不同的效果，樣品器件的電流差最大達(dá)到了 13倍。
[0006]為達(dá)到以上目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是:
[0007]—種基于MEH-PPV的聚合物薄膜電雙穩(wěn)器件，其特征在于，包括:從下至上依次設(shè)置的基底1、功能層、電極層4，
[0008]所述功能層為單層結(jié)構(gòu)或雙層結(jié)構(gòu)。
[0009]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述單層結(jié)構(gòu)為混合層5 ;
[0010]混合層5的材質(zhì)為PEG和MEH-PPV的混合物，其溶劑為環(huán)己酮，其中PEG與MEH-PPV的質(zhì)量比為1:1，溶于Iml環(huán)己酮。
[0011]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述雙層結(jié)構(gòu)為絕緣層3、半導(dǎo)體層2 ;
[0012]雙層結(jié)構(gòu)中，由下至上依次為絕緣層3、半導(dǎo)體層2，或由下至上依次為半導(dǎo)體層2、絕緣層3 ；
[0013]半導(dǎo)體層2的材質(zhì)為MEH-PPV，濃度為4mg/ml，其溶劑為環(huán)己酮；
[0014]絕緣層3的材質(zhì)為聚乙二醇，濃度為30mg/ml，其溶劑為乙醇。
[0015]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，基底I為附有導(dǎo)電材料的玻璃基板，所述的導(dǎo)電材料為氧化銦錫。
[0016]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，電極層4為低功函數(shù)材料，包括不限于銀、鋁、鋰、鈣及鎂等。
[0017]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，制備步驟為:
[0018]I)清洗基底I ;
[0019]2)在基底I上旋涂形成功能層；
[0020]3)在功能層上蒸鍍形成電極層4。
[0021]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，功能層為單層結(jié)構(gòu)時(shí)，具體制備步驟為:
[0022]步驟1:使用清洗劑將刻蝕好的氧化銦錫的基底I反復(fù)清洗，再將其依次置入去離子水、丙酮和乙醇中浸泡，并各超聲30分鐘，經(jīng)氮?dú)饬鞲稍锖?，在紫外臭氧環(huán)境中處理15分鐘；
[0023]步驟2:稱(chēng)量4mg分子量為4000的聚乙二醇和4mg的MEH-PPV，加入ImL的環(huán)己酮，放入大小為C07的磁子，在磁力攪拌機(jī)上以50°C充分?jǐn)嚢?2小時(shí)，使其充分溶解，將所得溶解均勻的溶液旋涂于基底上，形成混合層5，轉(zhuǎn)速為2500轉(zhuǎn)/分鐘，旋涂成膜時(shí)間為50秒，將所得樣品放在熱臺(tái)上進(jìn)行退火處理；
[0024]步驟3:在10 4Pa以上真空度的退火真空環(huán)境下將電極材料蒸鍍到混合層5上，形成電極層4，所得的電極層4的厚度為lOOnm。
[0025]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，功能層為雙層結(jié)構(gòu)時(shí)，具體制備步驟為:
[0026]步驟1:使用清洗劑將刻蝕好的氧化銦錫的基底I反復(fù)清洗，再將其依次置入去離子水、丙酮和乙醇中浸泡，并各超聲30分鐘，經(jīng)氮?dú)饬鞲稍锖?，在紫外臭氧環(huán)境中處理15分鐘；
[0027]步驟2:稱(chēng)量30mg分子量為4000的聚乙二醇，加入ImL的乙醇，放入大小為C07的磁子，在磁力攪拌機(jī)上以50°C充分?jǐn)嚢?2小時(shí)，使其充分溶解，將所得溶解均勻的溶液旋涂于基底上，形成絕緣層3，轉(zhuǎn)速為2000轉(zhuǎn)/分鐘，旋涂成膜時(shí)間為40秒，將所得樣品放在熱臺(tái)上進(jìn)行退火處理；
[0028]步驟3:稱(chēng)量4mg的MEH-PPV，加入ImL的環(huán)己酮，放入大小為C07的磁子，在磁力攪拌機(jī)上以50°C充分?jǐn)嚢?2小時(shí)，使其充分溶解，將所得溶解均勻的溶液旋涂于絕緣層上，形成半導(dǎo)體層2，轉(zhuǎn)速為先2500轉(zhuǎn)/分鐘旋涂60秒使其成膜，接著6000轉(zhuǎn)/分鐘旋涂5秒使其加速溶劑揮發(fā)，最后將所得樣品放在熱臺(tái)上進(jìn)行退火處理；
[0029]步驟4:在10 4Pa以上真空度的退火真空環(huán)境下將電極材料蒸鍍到半導(dǎo)體層2上，形成電極層4，所得的電極層4的厚度為lOOnm。
[0030]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，功能層為雙層結(jié)構(gòu)時(shí)，另一具體制備步驟為:
[0031]步驟1:使用清洗劑將刻蝕好的氧化銦錫的基底I反復(fù)清洗，再將其依次置入去離子水、丙酮和乙醇中浸泡，并各超聲30分鐘，經(jīng)氮?dú)饬鞲稍锖?，在紫外臭氧環(huán)境中處理15分鐘；
[0032]步驟2:稱(chēng)量4mg的MEH-PPV，加入ImL的環(huán)己酮，放入大小為C07的磁子，在磁力攪拌機(jī)上以50°C充分?jǐn)嚢?2小時(shí)，使其充分溶解，將所得溶解均勻的溶液旋涂于基底上，形成半導(dǎo)體層2，轉(zhuǎn)速為先2500轉(zhuǎn)/分鐘旋涂60秒使其成膜，接著6000轉(zhuǎn)/分鐘旋涂5秒使其加速溶劑揮發(fā)，最后將所得樣品放在熱臺(tái)上進(jìn)行退火處理；
[0033]步驟3:稱(chēng)量30mg分子量為4000的聚乙二醇，加入ImL的乙醇，放入大小為C07的磁子，在磁力攪拌機(jī)上以50°C充分?jǐn)嚢?2小時(shí)，使其充分溶解，將所得溶解均勻的溶液旋涂于半導(dǎo)體層上，形成絕緣層3，轉(zhuǎn)速為2000轉(zhuǎn)/分鐘，旋涂成膜時(shí)間為40秒，將所得樣品放在熱臺(tái)上進(jìn)行退火處理；
[0034]步驟4:在10 4Pa以上真空度的退火真空環(huán)境下將電極材料蒸鍍到絕緣體3上，形成電極層4，所得的電極層4的厚度為lOOnm。
[0035]本發(fā)明所述的基于MEH-PPV的聚合物薄膜電雙穩(wěn)器件及其制作方法，器件可以通過(guò)外加偏壓來(lái)調(diào)節(jié)其導(dǎo)電狀態(tài)，在同一電壓下器件電流會(huì)有不同的效果，樣品器件的電流差最大達(dá)到了 13倍。
【附圖說(shuō)明】
[0036]本發(fā)明有如下附圖:
[0037]圖1本發(fā)明的實(shí)施例1結(jié)構(gòu)圖；
[0038]圖2本發(fā)明的實(shí)施例2結(jié)構(gòu)圖；
[0039]圖3本發(fā)明的實(shí)施例2的電流電壓曲線(xiàn)。
【具體實(shí)施方式】
[0040]以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0041]本發(fā)明所述的基于MEH-PPV的聚合物薄膜電雙穩(wěn)器件，包括:從下至上依次設(shè)置的基底1、功能層、電極層4，
[0042]所述功能層為單層結(jié)構(gòu)或雙層結(jié)構(gòu)。
[0043]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，如圖1所示，所述單層結(jié)構(gòu)為混合層5 ;
[0044]混合層5的材質(zhì)為PEG和MEH-PPV的混合物，其溶劑為環(huán)己酮，其中PEG與MEH-PPV的質(zhì)量比為1:1，溶于Iml環(huán)己酮。
[0045]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述雙層結(jié)構(gòu)為絕緣層3、半導(dǎo)體層2 ;
[0046]雙層結(jié)構(gòu)中，由下至上依次為絕緣層3、半導(dǎo)體層2，或由下至上依次為半導(dǎo)體層2、絕緣層3，如圖2所示；
[0047]半導(dǎo)體層2的材質(zhì)為MEH-PPV，濃度為4mg/ml，其溶劑為環(huán)己酮；
[0048]絕緣層3的材質(zhì)為聚乙二醇(PEG)，濃度為30mg/ml，其溶劑為乙醇。
[0049]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，基底I為附有導(dǎo)電材料的玻璃基板，所述的導(dǎo)電材料為氧化銦錫(ITO)。
[0050]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，電極層4為低功函數(shù)材料，包括不限于銀、鋁、鋰、鈣及鎂等。優(yōu)選為鋁。
[0051]本發(fā)明所述的基于MEH-PPV的聚合物薄膜電雙穩(wěn)器件，制備步驟為:
[0052]I)清洗基底I ;
[0053]2)在基底I上旋涂形成功能層；所述功能層為單層結(jié)構(gòu)或雙層結(jié)構(gòu)；
[0054]3)在功能層上蒸鍍形成電極層4。
[0055]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，功能層為單層結(jié)構(gòu)時(shí)，具體制備步驟為:
[0056]步驟1:使用清洗劑將刻蝕好的附有氧化銦錫(ITO)的基底I反復(fù)清洗(基底大小為16.1mmX 16.2mm)，再將其依次置入去離子水、丙酮和乙醇中浸泡，并各超聲30分鐘，經(jīng)氮?dú)饬鞲稍锖?，在紫外臭氧環(huán)境中處理15分鐘；
[0057]步驟2:稱(chēng)量4mg分子量為4000 (分子量?jī)H為不例，并非限定)的聚乙二醇(PEG)和4mg的MEH-PPV，加入ImL的環(huán)己酮，放入大小為C07的磁子，在磁力攪拌機(jī)上以50°C充分?jǐn)嚢?2小時(shí)，使其充分溶解，將所得溶解均勻的溶液旋涂于基底上，形成混合層5，旋涂轉(zhuǎn)速為2500轉(zhuǎn)/分鐘，旋涂成膜時(shí)間為50秒，將所得樣品放在熱臺(tái)上進(jìn)行退火處理，退火溫度為70°C，30分鐘；
[0058]步驟3:在10 4Pa以上真空度的退火真空環(huán)境下將電極材料蒸鍍到混合層5上，形成電極層4，所得的電極層4的厚度為lOOnm，得到所需一種如圖1所示的基于不同聚合物單層的電雙穩(wěn)器件。
[0059]旋涂過(guò)程是在手套箱里完成的。
[0060]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，功能層為雙層結(jié)構(gòu)時(shí)，一種具體制備步驟為:
[0061]步驟1:使用清洗劑將刻蝕好的附有氧化銦錫(ITO)的基底I反復(fù)清洗(基底大小為16.1mmX 16