[发明专利]一种聚苯乙烯-卟啉衍生物纳米垂直阵列薄膜及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种聚苯乙烯-卟啉衍生物纳米垂直阵列薄膜，其特征在于：该薄膜由聚苯乙烯PS和卟啉衍生物DAH₂P组成，其结构为纳米垂直阵列，所述纳米垂直阵列由若干垂直于基底向上生长所构成的一维结构构成；

所述卟啉衍生物DAH₂P的结构式为

所述纳米垂直阵列薄膜的制备方法包括以下步骤：

步骤1，室温下，将DAH₂P超声溶解于氯苯溶液中，配置成1mg·mL^-1的DAH₂P溶液，PS溶于氯苯溶液中，配置成3mg·mL^-1的PS溶液；然后，将DAH₂P溶液和PS溶液进行混合，并超声溶解，得到透明的混合溶液；

步骤2，将镀有300nm厚度二氧化硅栅绝缘层的硅片进行清洗干燥预处理；

步骤3，将混合溶液立即旋涂到经过清洗和干燥预处理的栅绝缘层上，旋涂后，立即放入110–120℃烘箱内退火30分钟，在栅绝缘层表面得到聚苯乙烯-卟啉衍生物纳米垂直阵列薄膜。

2.根据权利要求1所述的聚苯乙烯-卟啉衍生物纳米垂直阵列薄膜，其特征在于：按质量计，DAH₂P:PS＝1:0.6–1:6。

3.根据权利要求1所述的一种聚苯乙烯-卟啉衍生物纳米垂直阵列薄膜，其特征在于：所述薄膜的厚度为25–35nm，构成薄膜的一维结构排列规整、紧密。

4.根据权利要求1所述的一种聚苯乙烯-卟啉衍生物纳米垂直阵列薄膜，其特征在于：DAH₂P溶液和PS溶液按照体积比1:0.2-1:2进行混合，并立即超声溶解，而后将混合溶液立即进行旋涂处理。

5.根据权利要求1所述的一种聚苯乙烯-卟啉衍生物纳米垂直阵列薄膜，其特征在于：镀有300nm厚度二氧化硅栅绝缘层的硅片进行清洗干燥的过程为，首先用乙醇、去离子水、丙酮、乙醇依次超声处理，用N₂流吹干后，在120℃下干燥半小时，而后在真空干燥器中保存，沉积薄膜之前，用紫外灯照射15分钟以后立即使用。

6.根据权利要求1所述的一种聚苯乙烯-卟啉衍生物纳米垂直阵列薄膜，其特征在于：步骤3中，旋涂转速：3000r/min，旋涂时间：30s，旋涂加速度：600r/s²，旋涂溶液量：100μL。

7.根据权利要求1至6任一所述的一种聚苯乙烯-卟啉衍生物纳米垂直阵列薄膜的应用，其特征在于：应用于有机场效应晶体管存储器，所述晶体管存储器中器件结构从上到下依次为：源漏电极、半导体层、电荷捕获层、栅绝缘层和衬底，其总体器件结构设计为底栅顶接触的晶体管结构；聚苯乙烯-卟啉衍生物纳米垂直阵列薄膜作电荷捕获层，衬底为高掺杂硅片，栅绝缘层为300nm的二氧化硅层，半导体层为P型半导体的一种，所述P型半导体为并五苯、并四苯、钛青铜，源漏电极材料为金或铜。

8.根据权利要求7所述的应用，其特征在于：器件由n型掺杂Si型衬底、300nm二氧化硅、聚苯乙烯-卟啉衍生物纳米垂直阵列薄膜、并五苯、金电极组成，并五苯及源漏电极金都采用热真空蒸镀成膜法成膜，两者蒸镀真空度均低于5×10^-4Pa，并五苯蒸镀速率为金电极的蒸镀速率为