金屬卟啉聚酰亞胺的設計合成及其電雙穩(wěn)性能的研究.pdf

1、有機存儲材料因其可以制備分子尺寸的器件而成為新型存儲器的備選材料之一。與傳統(tǒng)材料相比，采用有機存儲材料的存儲器件具有結構多樣化、低成本、可實現(xiàn)三維堆積、高存儲密度、高可擴展性、柔性、易于加工等優(yōu)點。聚酰亞胺具有優(yōu)異的耐高溫性能、較高機械強度、多功能性和豐富的結構多樣性使其成為有機存儲材料的最佳選擇之一。近年來，卟啉化聚酰亞胺因其良好的光電性能而在光電導材料、薄膜化學傳感器和電雙穩(wěn)態(tài)信息存儲材料領域成為研究熱點。
　　卟啉分子容易進

2、行化學修飾，能夠與多種金屬形成穩(wěn)定配合物，產生獨特的結構和性能。研究合成卟啉聚酰亞胺和三種金屬卟啉聚酰亞胺，考察了卟啉環(huán)中間絡合金屬離子的不同對其存儲性能的影響。本文以卟啉基團作為電子給體，六氟二酐(6FDA)作為電子受體設計合成了卟啉聚酰亞胺和三種金屬卟啉聚酰亞胺(Por-cis-DATPP-6FDA,ZnPor-cis-DATPP-6FDA、CuPor-cis-DATPP-6FDA和NiPor-cis-DATPP-6FDA)，并對其

3、進行了光物理性能和電化學性能測試，結果表明金屬卟啉聚酰亞胺的能級差變大，分子內形成的電荷轉移絡合物更加穩(wěn)定。
　　制備了以卟啉聚酰亞胺和三種金屬卟啉聚酰亞胺作為工作層、ITO作為底電極、Al作為頂電極的三明治結構器件，并測試其電雙穩(wěn)態(tài)性能:Por-cis-DATPP-6FDA呈現(xiàn)非易失的WORM存儲特性，而其他三種金屬卟啉聚酰亞胺ZnPor-cis-DATPP-6FDA、CuPor-cis-DATPP-6FDA和NiPor-cis

4、-DATPP-6FDA均呈現(xiàn)易失的SRAM存儲特性。
　　通過分子模擬對卟啉聚酰亞胺和三種金屬卟啉聚酰亞胺的電子結構和幾何構象進行計算分析，發(fā)現(xiàn)金屬卟啉聚酰亞胺能級差比卟啉聚酰亞胺稍大，偶極矩也較大，導致電荷轉移過程變的困難，所形成電荷轉移絡合物更加穩(wěn)定。另外，隨著所絡合金屬功函的增加，金屬卟啉聚酰亞胺電子給受體之間的二面角增大，使得電子給受體之間的電荷轉移更加困難，所形成的電荷轉移絡合物更加穩(wěn)定。結合卟啉聚酰亞胺和三種金屬卟啉聚