基于三苯胺高分子阻變存儲(chǔ)與突觸仿生研究.pdf

1、1971年，蔡少棠從理論上預(yù)言了存在第四種無(wú)源器件憶阻器；2008年，HP公司通過(guò)實(shí)驗(yàn)第一次驗(yàn)證了憶阻器的存在。最近幾年，憶阻器因其獨(dú)特的電學(xué)性質(zhì)而被廣泛關(guān)注，其中最主要的兩個(gè)研究方向是阻變隨機(jī)存儲(chǔ)器和突觸仿生。憶阻器因具有優(yōu)良的可縮小性、快速擦寫(xiě)、超高存儲(chǔ)密度等而被認(rèn)為是下一代非易失性存儲(chǔ)的有力候選者之一。同時(shí)，憶阻器具有非線性傳輸、可通過(guò)外界電壓連續(xù)調(diào)節(jié)電導(dǎo)等特點(diǎn)，使其用于制作人造突觸具有先天優(yōu)勢(shì)。本論文中，我們以三苯胺基高分子為載

2、體，制備了一系列憶阻器，分別開(kāi)展了憶阻器用作阻變隨機(jī)存儲(chǔ)器和憶阻器用作突觸仿生的研究工作。
　　第一章中，我們以憶阻器為起點(diǎn)，概述了憶阻器、阻變隨機(jī)存儲(chǔ)器和突觸仿生器件的研究歷史和發(fā)展現(xiàn)狀。針對(duì)有機(jī)阻變存儲(chǔ)器和突觸仿生領(lǐng)域內(nèi)的熱點(diǎn)問(wèn)題提出了解決途徑，最后探討了本論文的研究?jī)?nèi)容和意義。
　　第二章中，針對(duì)線型聚合物材料分子鏈間易相互作用而形成聚集體或激發(fā)態(tài)原子鏈，劣化阻變存儲(chǔ)性能這一問(wèn)題，我們?cè)O(shè)計(jì)合成了線型結(jié)構(gòu)和超支化結(jié)構(gòu)聚甲

3、亞胺材料。與線型結(jié)構(gòu)聚甲亞胺相比，超支化結(jié)構(gòu)聚甲亞胺具有更加穩(wěn)定的高低阻態(tài)、更優(yōu)異的循環(huán)耐受性和抗疲勞性。
　　第三章中，針對(duì)聚合物材料阻變隨機(jī)存儲(chǔ)器開(kāi)關(guān)比小、熱穩(wěn)定性差這一問(wèn)題，我們合成了聚三苯胺材料，并將其作為功能層制備了阻變隨機(jī)存儲(chǔ)器。Pt/聚三苯胺/Ta表現(xiàn)出了雙極性阻變的特點(diǎn)，器件的Set電壓隨聚三苯胺厚度線性增加，Reset電壓保持不變。Pt/聚三苯胺90nm/Ta開(kāi)關(guān)比為108，在30K-390K溫度范圍內(nèi)器件可以正

4、常工作。C-AFM表征發(fā)現(xiàn)聚三苯胺薄膜中導(dǎo)電通道的通斷是聚三苯胺發(fā)生阻變的原因。
　　第四章中，針對(duì)傳統(tǒng)用來(lái)模擬生物突觸的憶阻器大都是基于無(wú)機(jī)材料，為了拓展人造生物突觸的材料領(lǐng)域和利用有機(jī)材料的優(yōu)點(diǎn)，我們?cè)O(shè)計(jì)合成新型BTPA-F高分子材料，制備了Pt/BTPA-F/EV(ClO4)2/Ta人造突觸，并成功模擬了突觸的增強(qiáng)與抑制、學(xué)習(xí)、遺忘、脈沖時(shí)間依賴(lài)可塑性、脈沖速率依賴(lài)可塑性等性能。
　　第五章中，總結(jié)了本論文的研究結(jié)果，