[发明专利]一种具备非易失性存储可重写性质的共轭高分子存储器件及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种具备非易失性存储可重写性质的共轭高分子存储器件，其特征在于：其结构组成自下而上为：

(1)玻璃基板衬底；

(2)氧化铟锡电极(ITO)；

(3)高分子PBDT-BQTPA薄膜活性层；

(4)金电极；

所述高分子PBDT-BQTPA薄膜活性层中的PBDT-BQTPA薄膜，其结构如下式所示：

2.如权利要求1所述的一种具备非易失性存储可重写性质的共轭高分子存储器件，其特征在于，具有非易失性可重写存储功能：在不同的电压下器件表现出明显的不同的电阻状态，将其定义为开启和关闭状态后可以作为二进制中的“0”和“1”来存储数据，并且在断电后仍能保存数据。

3.一种权利要求1所述的具备非易失性存储可重写性质的共轭高分子存储器件，其特征在于，所述高分子薄膜PBDT-BQTPA有以下步骤制备而成：

1)4,8-双(5-(2-己基)噻吩-2-基)苯并[1,2-b；4,5-b′]二噻吩(2)的合成：向反应瓶中加入2-己基噻吩，四氢呋喃溶液和正丁基锂；然后将混合物搅拌；随后，加入4,8-脱氢苯并[1,2-b；4,5-b′]二噻吩-4,8-二酮(1)；待反应冷却后，将其溶解在HCl中的SnCl₂·2H₂O添加到反应中，并将混合物再搅拌；反应结束后，用乙醚萃取，并将合并的有机相浓缩以得到化合物2；

2)双(三甲基锡)-4,8-双(5-2-己基)噻吩-2-基)苯并[1,2-b；4,5-b′]二噻吩(M1)的合成：将化合物2溶于THF中，加入正丁基锂，然后将反应混合物搅拌；随后，加入氯三甲基锡烷的己烷溶液，并将混合物在室温下再搅拌；反应结束后将混合物用二乙醚萃取，并将合并的有机相浓缩，通过使用乙醇重结晶进行进一步纯化，以获得纯的M1；

3)4,4’-(5,8-溴喹喔啉-2,3-二基)双(N，N二苯基苯胺)(M2)的合成：将化合物1，化合物2和乙酸的混合物加热，冷却后，将反应混合物倒入去离子水中，并通过柱色谱纯化收集沉淀物，干燥后得到黄色固体M2；

4)二维-共轭高分子PBDT-BQTPA的合成：将等分子量的单体M1和单体M2和无水甲苯混合，加入催化剂Pd(PPh₃)₄，将反应混合物剧烈搅拌；反应结束后将反应液倒入甲醇中，收集沉淀物，用THF萃取，浓缩THF萃取物，将收集的固体索氏提取，最后将产物在真空下干燥过夜，最终，获得二维-共轭高分子PBDT-BQTPA。

4.一种按权利要求1所述的具备非易失性存储可重写性质的高分子存储器件的制备方法，包括如下步骤：

1)清洁涂有ITO的玻璃基板，并干燥；

2)将PBDT-BQTPA的甲苯溶液涂在预清洗的ITO板上；

3)将获得的器件真空干燥过夜除去多余溶液；

4)最后将Au顶电极镀在活性层上，得到器件Au/PBDT-BQTPA/ITO。

5.一种按权利要求1所述的具备非易失性存储可重写性质的高分子存储器件的制备方法，包括如下步骤：

1)用洗洁精，去离子水清洁涂覆ITO的玻璃基板，然后分别在乙醇，丙酮和异丙醇中洗涤并干燥；

2)使用旋涂仪，将PBDT-BQTPA的甲苯溶液旋涂在预清洗的ITO板上，厚度为100nm-200nm；

3)之后将获得的器件彻底真空干燥过夜除去多余溶液；

4)最后使用磁控溅射方法将Au顶电极通过掩模版镀在活性层上；

5)最终得到器件Au/PBDT-BQTPA/ITO。

6.一种权利要求1-3任一项所述的具备非易失性存储可重写性质的共轭高分子存储器件在低功耗信息存储设备上的应用。

7.如权利要求6所述具备非易失性存储可重写性质的共轭高分子存储器件在低功耗信息存储设备上的应用，其特征在于，在不同的电压下器件表现出明显的不同的电阻状态，将其定义为开启和关闭状态后可以作为二进制中的“0”和“1”来存储数据，并且在断电后仍能保存数据。