[发明专利]在固态环境下调控荧光材料发光性能的方法及全固态电写入光读出存储单元

权利要求书

1.一种在固态环境下调控荧光材料发光性能的方法，其特征是：将固态的荧光材料层与固态的电解质材料层上下叠放，电解质材料层连接第一电极，荧光材料层连接第二电极；入射光照射荧光材料层，荧光材料层受到激发而发光，称为激发光；在第一电极和第二电极之间施加电信号，电解质材料层中的金属离子在电场作用下定向移动而进入荧光材料层，并与荧光材料发生相互作用，使光子发生猝灭效应，导致激发光性能发生变化；

通过调节电压信号实现可逆调控，即，设在第一电极和第二电极之间不施加电信号，所述激发光的光性能为初始光性能；然后，在第一电极和第二电极之间施加第一电信号，所述激发光的光性能变化为第一光性能；接着，在第一电极和第二电极之间施加第二电信号，所述激发光的光性能恢复为初始光性能；

利用所述可逆调控实现全固态电信号写入光信号读出的存储方式。

2.如权利要求1所述的在固态环境下调控荧光材料发光性能的方法，其特征是：所述的相互作用是指金属离子与荧光材料发生共价键作用、氢键作用中的一种或者两种。

3.如权利要求1所述的在固态环境下调控荧光材料发光性能的方法，其特征是：所述的荧光材料包含可以与金属离子发生相互作用的非金属原子。

4.如权利要求3所述的在固态环境下调控荧光材料发光性能的方法，其特征是：所述的非金属原子包括氧、硫、氮、磷、氟、氯、溴、碘中的一种或几种。

5.如权利要求1所述的在固态环境下调控荧光材料发光性能的方法，其特征是：所述的电解质材料是一种具有离子导电性的固态材料，在电场作用下，该材料中的一种或两种以上的金属离子可以沿电场方向发生定向移动。

6.如权利要求1所述的在固态环境下调控荧光材料发光性能的方法，其特征是：所述的第一电极材料具有导电性，包括金属、金属氮化物、金属氧化物掺杂导电体、掺杂的半导体、有机导体、导电高分子、有机高分子超导体，以及电氧化铟锡、导电铟镓锌氧、导电铟镓锌氧中的一种或者两种以上的组合物。

7.如权利要求6所述的在固态环境下调控荧光材料发光性能的方法，其特征是：所述的金属、金属氮化物以及掺杂的半导体包括铝、铜、氮化钛、氮化铝钛、铱、铂、银、金、多晶硅、钨、钛、钽、氮化钽、氮化钨、镍、钴、铬、锑、铁、钼、钯、锡、锆、锌中的至少一种。

8.如权利要求1所述的在固态环境下调控荧光材料发光性能的方法，其特征是：所述的荧光材料层制备方法包括层层自组装、真空热蒸发、磁控溅射或者激光脉冲沉积。

9.如权利要求1所述的在固态环境下调控荧光材料发光性能的方法，其特征是：所述的电信号是脉冲电压信号或者直流扫描电压信号。

10.一种全固态电写入光读出存储单元，其特征是：包括第一电极，位于第一电极表面的固态电解质材料层，位于固态电解质材料层表面的荧光材料层，以及位于荧光材料层表面的第二电极；入射光照射所述荧光材料层，荧光材料发射激发光，通过光探测元件探测该激发光的光性能；

初始状态下，第一电极和第二电极之间不输入电信号，所述的激发光的光性能为初始光性能；

通过调节电压信号实现权利要求1中所述的可逆调控；

在初始状态下，在第一电极和第二电极之间输入电信号，所述的激发光的光性能作为输出信号。

11.如权利要求10所述的全固态电写入光读出存储单元，其特征是：所述的固态电解质材料层、荧光材料层、第一电极以及第二电极的整体结构是层层叠加结构、平面结构、或者交叉电路结构。

12.如权利要求10所述的全固态电写入光读出存储单元，其特征是：在初始状态下，在第一电极和第二电极之间施加第一电信号，记作逻辑输入“0”，所述的激发光的光性能变化为第一光性能，记作逻辑输出“0”；然后，在第一电极和第二电极之间施加第二电信号，记作逻辑输入“1”，所述的激发光的光性能作恢复至初始光性能，记作逻辑输出“1”。