第２９卷第１期半导体学报犞狅犾．２９犖狅．１２００８年１月犑犗犝犚犖犃犔犗犉犛犈犕犐犆犗犖犇犝犆犜犗犚犛犑犪狀．，２００８一种有机薄膜器件的制备及电存储特性郭鹏季欣董元伟吕银祥徐伟（复旦大学材料科学系，上海２００４３３）摘要：研究了一种金属／有机物／金属夹层结构有机薄膜器件的可逆电双稳特性．器件的阳极和阴极分别为真空热蒸发沉积的犃犵和犃犾薄膜，中间介质层为真空热蒸发沉积的２（犺犲狓犪犺狔犱狉狅狆狔狉犻犿犻犱犻狀２狔犾犻犱犲狀犲）犿犪犾狅狀狅狀犻狋狉犻犾犲（犎犘犢犕）有机薄膜．器件起始状态为非导通态，在大气环境下，可用正、反向电场进行信号的写入和擦除，表现为极性记忆特性．通过自然氧化的方法在底电极犃犾表面形成一层犃犾２犗３薄膜层后，可使器件在不同的正向电压脉冲作用下达到不同的导电态，具有一定的多重态存储特性．同时，研究了不同的电极组合对器件电性能的影响，并通过紫外可见吸收光谱以及喇曼光谱对器件界面进行表征．关键词：有机薄膜器件；存储器；电双稳特性；多重态导电特性犈犈犃犆犆：２５２０犕中图分类号：犗６２６文献标识码：犃文章编号：０２５３４１７７（２００８）０１０１４００４薄膜相对厚度及沉积速率．犐犜犗／犎犘犢犕／犃犵器件的制１引言备则直接在经过刻蚀和清洁后的犐犜犗玻璃基板上依次蒸镀有机和顶电极金属层．三类器件中间有机薄膜膜厚用有机小分子材料和聚合物材料代替传统的无机均约为１２０狀犿，沉积速率约为０１狀犿／狊；顶电极犃犵膜半导体作为信息存储介质，是分子电子学研究的新方厚约为７０狀犿，沉积速率为００２～０１狀犿／狊．［］向１．目前已报道了多种基于有机半导体材料的夹层结分别采用电脑控制的犓犲犻狋犺犾犲狔２４００数字电表和构存储器［２～１０］．其中，对带有氰基基团的有机分子薄膜犎犘４２８４犃犘狉犲犮犻狊犻狅狀犔犆犚犕犲狋犲狉测量薄膜器件的电流器件电特性的研究成为热点［３～６］．因为氰基具有很强的电压及电容、电导特性．测量时顶电极接输入信号正极，吸电子能力，可以在电场作用下与金属原子或者带有推底电极接地，测试在干燥的大气环境下进行．紫外可见电子基团的有机分子间发生电荷转移或者偶极相互作吸收光谱测量采用日本犛犎犐犕犃犇犣犝公司的犝犞２４５０用，从而使器件发生导电态的转变［１１，１２］．美国加州大学型光谱仪；喇曼光谱测量采用法国犑犢公司犔犪犫犚犪犿１犅犢犪狀犵等人还报道了基于２犪犿犻狀狅４，５犻犿犻犱犪狕狅犾犲犱犻犮犪狉型显微喇曼光谱仪，激发光波长为６３２８狀犿，功率为犫狅狀犻狋狉犻犾犲（犃犐犇犆犖）分子的电双稳器件，以犃犐犇犆犖／犃犾／４３／８犿犠．犃犐犇犆犖作为信息存储介质，并指出其中的非连续［４］犃犾２犗３颗粒是产生信息记录的关键．但是，要制备这３结果与讨论种非连续犃犾２犗３颗粒层，对工艺条件有严格的要求．在正、反向循环扫描电压作用下（扫描速率为为了简化器件制作工艺，我们采用最简单的金属１００／），／／薄膜器件的电流电压曲线如图有机物金属（犕犗犕）结构来实现电双稳功能，其中的犿犞狊犃犾犎犘犢犕犃犵有机层采用具有推吸电子特征的共轭有机分子２所示．该器件的起始导电态为非导通态（狅犳犳），随着正［１３］［１４］向电压逐渐升高接近（阈值电压，），导电态发生犎犘犢犕．本文在前期研究的基础上，进一步开发出３犞犞狋犺狅狀器件的多重态存储特性，并研究了界面处理以及不同组跃迁成为导通态（狅狀），且低阻状态始终保持，直到反向电压扫描接近（阈值电压，）时，低阻态被擦合电极对器件电特性的影响．－５犞－犞狋犺狅犳犳除．再次正向扫描时，仍能发生高、低阻态的跃迁．在相２实验同电压作用时导通态和非导通态的电流比值约为１０５～用于本研究的分子材料为２（犺犲狓犪犺狔犱狉狅狆狔狉犻犿犻犱犻狀２狔犾犻犱犲狀犲）犿犪犾狅狀狅狀犻狋狉犻犾犲（犎犘犢犕），分子结构如图１所示．器件采用金属／有机物／金属的夹层结构．上下电极垂直交叉，器件的有效接触面积约为０１犿犿２．用清洁的载玻片作为蒸镀基板，依次蒸镀底电极金属（犃犾图１犎犘犢犕的分子结构或犃犵），有机薄膜和顶电极金属（犃犵），蒸发过程中真空犉犻犵．１犕狅犾犲犮狌犾犪狉狊狋狉狌犮狋狌狉犲狅犳犎犘犢犕室压强维持在２×１０－３犘犪以下．用石英晶体振荡仪监测教育部跨世纪人才基金，国家自然科学基金（批准号：６０１７１００８），上海纳米技术专项基金（批准号：０２１４狀犿００５，０４５２狀犿０８７）资助项目通信作者．犈犿犪犻犾：狑犲狓狌＠犳狌犱犪狀．犲犱狌．犮狀２００７０７０５收到，２００７０８０３定稿２００８中国电子学会第１期郭鹏等