甲基丙烯酸酯-雙馬來酰亞胺共聚物的合成及阻變存儲性能的研究.pdf

1、本文基于聚甲基丙烯酸酯(PMAE)的優(yōu)良韌性和聚雙馬來酰亞胺(PBMI)優(yōu)良的熱穩(wěn)定性,設(shè)計合成兼具有良好的成膜性、可加工性、耐熱性和良好電存儲性能的甲基丙烯酸酯-雙馬來酰亞胺共聚物(MAE-BMI共聚物)。本研究合成了甲基丙烯酸甲酯-雙馬來酰亞胺共聚物(MMA-BMI共聚物)、甲基丙烯酸丁酯-雙馬來酰亞胺共聚物(BMA-BMI共聚物)等;設(shè)計制備了分子水平共混的聚甲基丙烯酸酯-聚醚酰亞胺(PMAE-PEI)共混物;以制備的共聚物、共混

2、物為有機功能層,組裝了有機阻變存儲器件;研究了電子給體和電子受體側(cè)基對有機阻變存儲器件的電存儲性能的影響。結(jié)果如下:
　　1)研究表明MAE-BMI共聚物、PMAE-PEI反應(yīng)共混物具有較高的分解溫度,其Td5％比純聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)提高了80~100℃,MMA-BMI共聚物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)隨著雙馬來酰亞胺(BMI)含量的增加而提高,BMI含量10%時比PMMA提高了50℃。力學(xué)性能測試和斷口的掃描電子顯微鏡(S

3、EM)顯示具有較好的韌性。原子力顯微鏡(AFM)測試分析結(jié)果表明MAE-BMI共聚物薄膜的表面較平整、粗糙度較低,均方根表面粗糙度(RMS)在0.2~0.4左右,薄膜具有較好的成膜性,PMAE-PEI共混物的成膜性比共聚物稍微差些。
　　2)通過外加電場對阻變存儲器件進(jìn)行 I-V性能測試分析,本文的阻變存儲器具有雙極性的“寫入-擦除-寫入-擦除”的非易失性、阻變式記憶存儲器(RRAM)存儲性能。閾值電壓低至2~4V。耐久力測試表明

4、MMA-BMI共聚物、BMA-BMI共聚物存儲器件的耐疲勞性比 EMA-BMI共聚物及 PBMA-PEI反應(yīng)共混物的好。MMA-BMI共聚物、BMA-BMI共聚物及 PBMA-PEI反應(yīng)共混物存儲器 ON/OFF開關(guān)比基本保持在104到106左右,而EMA-BMI共聚物只有102。
　　3)本文對存儲器的導(dǎo)電機制原理進(jìn)行了研究,數(shù)據(jù)分析表明該存儲器的導(dǎo)電機制為絲狀導(dǎo)電機制。本研究推測電極(Al/Ag)在有機阻變器件制備過程中,蒸發(fā)