C^N配体功能化的铱配合物电存储材料及其器件研究

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3、‘；＇Ａｔ祭个，马Ａ，、TheStudyofIridiumComplexeswithC^NLigandFunctionalizationinMemoryDevicesThesisSubmittedtoNanjingUniversityofPostsandTelecommunicationsfortheDegreeofMasterofEngineeringByTai-KangWangSupervisor:Prof.Shu-JuanLiuMay2016摘要随着信息时代的快速发展，科学家们需要研究新一代的数据存储技术以满足人们日益增长的需求。传统的基于无机硅锗的技术在信息存储领域十分的

4、普遍，但是无论在理论上还是物质本身，都在尺寸上面临着诸多限制。相比之下，基于有机材料的电存储器件由于具有可扩展性、柔软性好、低成本、易于加工、3D堆叠容量大以及数据存储容量巨大等优势，吸引了科学家的广泛关注，且有着很好的应用前景。与此同时，过渡金属铱配合物由于其自身优异的光电性质，在电致发光器件、太阳能电池、细胞成像等领域已经有着广泛的应用，而在电存储器件方面的应用较少。但是，其自身具备着优良的电荷传输性以及氧化还原特性使其在存储方面的运用充满着无限的可能性。在本论文中，我们设计合成了一系列含不同主族元素的铱配合物材料，通过对取代基团的调整，实现了Flash型和WORM型不同的存储效果。利用紫

5、外-可见吸收光谱（UV-Vis）、发射光谱、电化学等方法对这些小分子材料的光电性质进行了研究，以ITO/smallmolecule/Al这样的三明治结构制备了存储器件，并对其I-V曲线、维持时间和读取循环次数进行了测试，以探究其存储的性能与效果。之后我们通过理论泛函计算（DFT）得到材料的HOMO、LUMO轨道分布以及分子静电势（ESP），然后用原子力显微镜（AFM）观察了活性层薄膜的形貌，通过数据的分析，对其存储机理进行了研究和探讨。由于二茂铁单元本身的氧化还原特性以及电荷转移特性，通过将其接入到本不具备存储性能的铱配合物上，丰富器件的光物理和电化学性质，实现了Flash型的存储特性。我们以

6、ITO/smallmolecule/Al这样的三明治结构制备了存储器件，并对其I-V曲线、维持时间和读取次数进行了测试，以确定其存储的性能与效果。再根据理论计算得出的HOMO、LUMO能级，以及观察原子力显微镜图像，进行数据的分析，探讨器件的存储效果和机理。本文的研究工作将含中性配合物的有机小分子材料应用在电存储器件中，而且表现出良好的器件性能，如：低的阈值电压、大的开关电流比、长的维持时间以及良好的器件稳定性等等。这不仅拓展了含铱配合物的存储材料在电存储器件方面的应用，也为未来设计与合成新型有机小分子材料在电存储器件中的应用提供了一个新的思路。关键词：铱配合物，主族元素，二茂铁，电存储器件I

7、AbstractWiththerapiddevelopmentoftheinformationindustry,thereisagrowingdemandforexploitingnew-generationdata-storagetechnologies.ConventionalSi/Ge-basedtechnologies,whicharecommonintheinformationstora