[发明专利]一类含有端基酯基有机功能材料的存储性能

说明书

本专利主要是设计一类具有电荷存储性能的含有端基酯基的有机功能材料，该类材料的化学结构为，其中n=3‑16，键合基团R=Si(OCH₃)₃,Si(OC₂H₅)₃或者SiCl₃。本发明提供该类材料形成电荷存储层的方法及该电荷存储层可应用在非易失性有机场效应晶体管存储器，展示出这类材料较好的存储性能。

技术领域

本发明涉及一类含有端基酯基有机功能材料的存储性能。

背景技术

有机存储器件是基于具有电荷束缚与释放功能的有机材料。相对于基于无机材料的存储器来说，有机存储器具有成本低、重量轻、可大面积制备等优点。

类似于有机场效应晶体管，有机场效应晶体管存储器具有三明治层状结构；不同之处在于，有机存储器中含有电荷存储层，是通过物理、化学方法在栅极介电层与有机半导体层之间引入。在栅电极施加正向或反向电压时，载流子被限制，施加一个反向电压，载流子被释放，从而实现存储性能。

存储窗口和开关比是场效应晶体管存储器的两个重要性能衡量参数。存储窗口是指不同存储状态下阈值电压的差值，开关比是用漏电流的比值来衡量不同的存储状态；两个性能参数值越大，存储性能越好。

自组装过程是修饰材料与衬底通过化学反应键合而形成修饰层。键合基团三甲氧基硅烷基与介电层SiO₂表面上活化羟基进行化学反应，3-氨丙基三甲氧基硅烷可在SiO₂/Si衬底形成自组装膜，其单分子层用于场效应晶体管存储器中，表现出微弱的存储性能（H.M. Lv, H. Q. Wu, C. Huang, Y. D. Wang and H. Qian, Appl. Phys. Express.,2014, 7, 045101.）。因此在本领域中需要开发具有高存储性能的有机材料及其在有机场效应晶体管存储器中的应用。

发明内容

1．本发明的特征是设计一类具有电荷存储能力的有机功能材料，化学结构包括三部分：具有电荷存储功能的端基酯基、键合基团及烷基链，化学结构通式为：

，其中n = 3-16；键合基团R = Si(OCH₃)₃, Si(OC₂H₅)₃或者SiCl₃。

2．上述的R为Si(OC₂H₅)₃、n为8，材料为SiAAE，结构式为。

3. 本发明提供用于上述材料SiAAE的合成方法。

4. 本发明提供该类材料可在SiO₂表面自组装形成电荷存储层的方法。

5. 本发明将该类电荷存储材料应用在非易失性有机场效应晶体管存储器。

附图说明

结合如下附图及详细描述将会更清楚地理解本发明的上述和其它特征及优点，其中：

图1有机场效应晶体管存储器结构示意图；沟道的长和宽分别为100μm与2000μm。

图2晶体管的源漏极电流随栅源极电压变化的转移特征曲线；由图可以观察到，当栅源极电压V_GS向负方向移动时，源漏极电流随着栅源极电压的增大而增大。与此相反，当栅源极电压V_GS向正方向移动时，源漏极电流会随着栅源极电压的增大而减小。