一種基于meh-ppv的聚合物薄膜電雙穩器件及其制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及有機光電子技術領域，具體說是一種基于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器件及其制作方法。
【背景技術】
[0002]電雙穩態是半導體存儲元件的基本特性，其主要現象為:器件在相同的外加電壓下會出現兩種不同的導電狀態。具體來說，當在器件絕緣層和聚合物層兩邊施加電壓時，隨著電壓的變化，器件的導電狀態也隨之發生變化。當外加電壓撤除時，發生轉變的導電狀態可以保持很長時間。且施加反向電壓又可以使器件的導電狀態還原，分別對應了存儲元件的寫入、讀取和擦除過程。
[0003]近年來，隨著信息技術向低碳化、低成本、便攜式、高容量及快速響應方向發展，以無機半導體為介質的存儲技術已經逐漸達到了發展極限，而基于有機材料作為功能層制備的存儲元件具有成本低、工藝簡單、柔韌性好、結構多變、器件尺寸小等優點，從而成為具有廣泛應用前景的存儲器，重新獲得了學術界的關注，并且取得了迅速的發展。
[0004]目前，聚合物薄膜由于其制備簡單，獲得了大家的關注。利用不同的聚合物的物理化學特性，雙層膜在界面處會產生缺陷，使器件有電荷存儲能力，可以制作出穩定的器件，在有機存儲領域有較好的應用前景。
【發明內容】
[0005]針對現有技術中存在的缺陷，本發明的目的在于提供一種基于MEH-PPV的聚合物薄膜電雙穩器件及其制作方法，器件可以通過外加偏壓來調節其導電狀態，在同一電壓下器件電流會有不同的效果，樣品器件的電流差最大達到了 13倍。
[0006]為達到以上目的，本發明采取的技術方案是:
[0007]—種基于MEH-PPV的聚合物薄膜電雙穩器件，其特征在于，包括:從下至上依次設置的基底1、功能層、電極層4，
[0008]所述功能層為單層結構或雙層結構。
[0009]在上述技術方案的基礎上，所述單層結構為混合層5 ;
[0010]混合層5的材質為PEG和MEH-PPV的混合物，其溶劑為環己酮，其中PEG與MEH-PPV的質量比為1:1，溶于Iml環己酮。
[0011]在上述技術方案的基礎上，所述雙層結構為絕緣層3、半導體層2 ;
[0012]雙層結構中，由下至上依次為絕緣層3、半導體層2，或由下至上依次為半導體層2、絕緣層3 ；
[0013]半導體層2的材質為MEH-PPV，濃度為4mg/ml，其溶劑為環己酮；
[0014]絕緣層3的材質為聚乙二醇，濃度為30mg/ml，其溶劑為乙醇。
[0015]在上述技術方案的基礎上，基底I為附有導電材料的玻璃基板，所述的導電材料為氧化銦錫。
[0016]在上述技術方案的基礎上，電極層4為低功函數材料，包括不限于銀、鋁、鋰、鈣及鎂等。
[0017]在上述技術方案的基礎上，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]在上述技術方案的基礎上，功能層為單層結構時，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，經氮氣流干燥后，在紫外臭氧環境中處理15分鐘；
[0023]步驟2:稱量4mg分子量為4000的聚乙二醇和4mg的MEH-PPV，加入ImL的環己酮，放入大小為C07的磁子，在磁力攪拌機上以50°C充分攪拌12小時，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，轉速為2500轉/分鐘，旋涂成膜時間為50秒，將所得樣品放在熱臺上進行退火處理；
[0024]步驟3:在10 4Pa以上真空度的退火真空環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]在上述技術方案的基礎上，功能層為雙層結構時，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，經氮氣流干燥后，在紫外臭氧環境中處理15分鐘；
[0027]步驟2:稱量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，在磁力攪拌機上以50°C充分攪拌12小時，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，轉速為2000轉/分鐘，旋涂成膜時間為40秒，將所得樣品放在熱臺上進行退火處理；
[0028]步驟3:稱量4mg的MEH-PPV，加入ImL的環己酮，放入大小為C07的磁子，在磁力攪拌機上以50°C充分攪拌12小時，使其充分溶解，將所得溶解均勻的溶液旋涂于絕緣層上，形成半導體層2，轉速為先2500轉/分鐘旋涂60秒使其成膜，接著6000轉/分鐘旋涂5秒使其加速溶劑揮發，最后將所得樣品放在熱臺上進行退火處理；
[0029]步驟4:在10 4Pa以上真空度的退火真空環境下將電極材料蒸鍍到半導體層2上，形成電極層4，所得的電極層4的厚度為lOOnm。
[0030]在上述技術方案的基礎上，功能層為雙層結構時，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，經氮氣流干燥后，在紫外臭氧環境中處理15分鐘；
[0032]步驟2:稱量4mg的MEH-PPV，加入ImL的環己酮，放入大小為C07的磁子，在磁力攪拌機上以50°C充分攪拌12小時，使其充分溶解，將所得溶解均勻的溶液旋涂于基底上，形成半導體層2，轉速為先2500轉/分鐘旋涂60秒使其成膜，接著6000轉/分鐘旋涂5秒使其加速溶劑揮發，最后將所得樣品放在熱臺上進行退火處理；
[0033]步驟3:稱量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，在磁力攪拌機上以50°C充分攪拌12小時，使其充分溶解，將所得溶解均勻的溶液旋涂于半導體層上，形成絕緣層3，轉速為2000轉/分鐘，旋涂成膜時間為40秒，將所得樣品放在熱臺上進行退火處理；
[0034]步驟4:在10 4Pa以上真空度的退火真空環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]本發明所述的基于MEH-PPV的聚合物薄膜電雙穩器件及其制作方法，器件可以通過外加偏壓來調節其導電狀態，在同一電壓下器件電流會有不同的效果，樣品器件的電流差最大達到了 13倍。
【附圖說明】
[0036]本發明有如下附圖:
[0037]圖1本發明的實施例1結構圖；
[0038]圖2本發明的實施例2結構圖；
[0039]圖3本發明的實施例2的電流電壓曲線。
【具體實施方式】
[0040]以下結合附圖對本發明作進一步詳細說明。
[0041]本發明所述的基于MEH-PPV的聚合物薄膜電雙穩器件，包括:從下至上依次設置的基底1、功能層、電極層4，
[0042]所述功能層為單層結構或雙層結構。
[0043]在上述技術方案的基礎上，如圖1所示，所述單層結構為混合層5 ;
[0044]混合層5的材質為PEG和MEH-PPV的混合物，其溶劑為環己酮，其中PEG與MEH-PPV的質量比為1:1，溶于Iml環己酮。
[0045]在上述技術方案的基礎上，所述雙層結構為絕緣層3、半導體層2 ;
[0046]雙層結構中，由下至上依次為絕緣層3、半導體層2，或由下至上依次為半導體層2、絕緣層3，如圖2所示；
[0047]半導體層2的材質為MEH-PPV，濃度為4mg/ml，其溶劑為環己酮；
[0048]絕緣層3的材質為聚乙二醇(PEG)，濃度為30mg/ml，其溶劑為乙醇。
[0049]在上述技術方案的基礎上，基底I為附有導電材料的玻璃基板，所述的導電材料為氧化銦錫(ITO)。
[0050]在上述技術方案的基礎上，電極層4為低功函數材料，包括不限于銀、鋁、鋰、鈣及鎂等。優選為鋁。
[0051]本發明所述的基于MEH-PPV的聚合物薄膜電雙穩器件，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構或雙層結構；
[0054]3)在功能層上蒸鍍形成電極層4。
[0055]在上述技術方案的基礎上，功能層為單層結構時，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，經氮氣流干燥后，在紫外臭氧環境中處理15分鐘；
[0057]步驟2:稱量4mg分子量為4000 (分子量僅為不例，并非限定)的聚乙二醇(PEG)和4mg的MEH-PPV，加入ImL的環己酮，放入大小為C07的磁子，在磁力攪拌機上以50°C充分攪拌12小時，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，旋涂轉速為2500轉/分鐘，旋涂成膜時間為50秒，將所得樣品放在熱臺上進行退火處理，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器件。
[0059]旋涂過程是在手套箱里完成的。
[0060]在上述技術方案的基礎上，功能層為雙層結構時，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反復清洗(基底大小為16.1mmX 16