一种制备含有插入上电极层和下电极层之间的存储层的非易失性有机存储器件的方法，其包括将导电性纳米粒子的离子分散于位于两电极之间的有机材料中，并随后在所述有机材料中，将所述导电性纳米粒子的离子还原为导电性纳米粒子，以形成存储层。此外，提供了由本发明专利技术的方法制备的非易失性有机存储器件。所述方法容许使用快速、简单、和环境友好的工艺制备所述存储器件，且不需要包裹工艺。并且所述存储器件具有低操作电压，因此，适用于在必须具备低能耗的各种便携式电子器件中应用。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术实施方式一般地涉及一种制备非易失性(nonvolatile)有机存储器件的方法，和该方法制备的非易失性有机存储器件。更具体地说，本专利技术实施方式涉及一种制备非易失性有机存储器件的方法，由于其具有环境友好性，并且通过将导电性纳米粒子的离子分散于位于两个电极层之间的有机材料中，和在所述有机材料中将所述导电性纳米粒子的离子还原为导电性粒子而具有优越的加工性，因此其是有利的；并涉及由这种方法制备的具有低操作电压的非易失性有机存储器件。
技术介绍
随着信息和通信工业的快速发展，对于各种存储器件的需求显著增加。特别是，用于便携式终端、各种智能卡、电子货币、数码相机、游戏、MP3播放器等的存储器件必须是非易失性的，使得甚至在不消耗任何能量时所记录的信息也不会丢失。所述非易失性存储的典型代表是闪存，其由硅材料形成，并且已垄断存储市场。但是，传统闪存由于其有限数量的记录/擦除次数和较低的记录速度而不利。此外，为了制备具有高存储容量的闪存，需要降低每单位面积上的线宽，这增加了加工成本，导致制备存储芯片的高成本。并且，由于芯片制备技术上的困难，难以进一步使芯片微型化。由于在制备所述传统硅闪存上的技术局限，已经大量出现发展下一代非易失性存储器件的尝试，其实现了超高速度、高容量、低能耗、和低价格，同时克服了上述存储器件的物理局限。下一代存储器件包括，取决于构成半导体中晶胞的材料种类，例如铁电体RAM、磁性RAM、相变RAM、纳米管存储器、全息存储器、有机存储器等。在这些存储器件中，使用通过将电压涂覆到位于上下电极层之间的有机材料层上而产生的双稳态电阻值，有机存储器件获得存储容量。也就是，所述有机存储器是一类能够读写数据‘0’和‘1’的存储器，同时存在于上下电极层之间的有机材料的电阻，相对于电信号而可逆地改变。这样，所述有机存储器作用在于，解决了加工性、制备成本和集成的问题，同时显示出传统闪存的非易失性特征，其广泛地被预期为下一代存储技术。在这点上，日本专利特许公开No.Sho.62-95882公开了一种使用CuTCNQ(7，7，8，8-四氰基-对-醌二甲烷)作为含有机金属的电荷转移络合物的电子存储器件。美国序号No.2002-163057公开了一种半导体器件，该中间层包括由离子盐如NaCl或CsCl与导电聚合物的混合物制成的中间层，其被插入上下电极层之间。这样器件通过电场中的电荷分离显示转换/存储性能。此外，美国专利No.6055180公开了一种使用铁电现象的存储器件，其依赖于氟基聚合物如聚(乙烯基二氟乙烯)的结晶相。在另一方面，传统有机存储器件制备方法进一步包括电铸(electroform)工艺，其将高电压涂覆到所制备的存储器件上。这样，电铸工艺被用于研磨电极的金属成纳米尺寸的粒子，然后允许该研磨后的金属移动到有机层之间(J.Phys.DAppl.Phys.，35，802(2002))。在电铸存储器件中，形成NDR(负差电阻)区域，由此显示存储性能。然而，由于电铸工艺不能控制金属粒子的尺寸或尺寸分布，所述器件物理性能不一致。此时，所述存储器件的存储行为、操作电压和操作电流都不同，并且导致不一致的器件性能，这降低了再现性，并导致严重缺陷的产品。为了解决上述问题，已经提出了通过合成纳米粒子并且将所合成纳米粒子与聚合物共混而将纳米粒子分散于有机绝缘层中的方法(IBM，MRS会议，2004春)。然而这样，所述纳米粒子可能由于相互吸引力而聚积，丧失纳米粒子的性能。为了阻止纳米粒子的聚积，尽管在合成纳米粒子和将所合成纳米粒子与聚合物共混之间，额外地进行了包裹所述纳米粒子的工艺，但是这样的包裹工艺存在需要几天或更多时间的缺点。此外，当被分散于所述介质中时，所述纳米粒子可能再次聚积，并且还使用了大量的溶剂，其导致环境污染问题。
技术实现思路
因此，本专利技术实施方式着眼于相关技术中出现的上述问题，并且本专利技术实施方式的目的是，提供一种制备非易失性有机存储器件的方法，该方法使用原位分散导电性纳米粒子的离子溶液，将导电性纳米粒子快速且均一地分散于有机材料中。本专利技术实施方式的另一目的是提供一种制备具有环境友好性和低操作电压的非易失性有机存储器件的方法。本专利技术实施方式的还一个目的是提供一种通过上述方法制备的非易失性有机存储器件。为了实现上述目的，本专利技术实施方式提供了一种制备包含插入上电极层与下电极层之间的存储层的非易失性有机存储器件的方法，所述方法包括，将导电性纳米粒子的离子分散于位于上下电极层之间的有机材料中，并且随后在所述有机材料中将导电性纳米粒子的离子还原为导电性纳米粒子，以形成所期望的存储层。此外，本专利技术实施方式提供了一种通过本专利技术实施方式的方法制备的非易失性有机存储器件。附图说明结合附图，本专利技术实施方式的上述及其它目的、特点和优点由下列详细说明更加清楚地理解，其中图1为显示传统分散工艺和本专利技术实施方式的导电性纳米粒子原位分散工艺的视图；图2为显示使用本专利技术实施方式的方法制备的非易失性有机存储器件的截面示意图；图3为显示依据本专利技术实施方式制备的存储器件的电流-电压(I-V)曲线图；和图4为显示依据本专利技术实施方式制备的存储器件的电流-电压(I-V)曲线图。具体实施例方式以下，将参考附图给出本专利技术实施方式的详细说明。根据本专利技术的实施方式，提供了一种制备非易失性有机存储器件的方法，包括将存储层插入上电极层和下电极层之中，其中，通过将导电性纳米粒子的离子分散于位于两个电极层之间的有机材料之中，并且随后在所述有机材料中将所述导电性纳米粒子的离子还原为导电性纳米粒子，如此形成所述有机存储器件的存储层。在使用原位分散导电性纳米粒子的工艺形成所述存储层的情况，可以首先将所述有机材料涂覆到其上形成有下电极层的基体之上。也就是，可以将聚合物溶液旋涂到所述基体之上并烘烤，以形成所述有机材料层。这样，有机材料层可以在单层或者由两个或更多层组成的多层中形成。如果有机材料层是由多层组成的，导电性纳米粒子可以仅分散在多层中的一层。随后，将其上形成有有机材料层的基体，浸渍在导电性纳米粒子的离子溶液中预定时间，以便导电性纳米粒子的离子分散于所述聚合物中。随后，使用还原剂处理这样获得的基体，以形成所期望的存储层。作为在本专利技术实施方式中可以使用的聚合物，所述有机材料优选包括能够与金属离子特定相互作用的任意聚合物。这样的聚合物例举为聚(n-乙烯基吡啶)、聚(二甲基硅氧烷)、聚(环氧乙烷)、聚(丙烯酸)、聚(甲基丙烯酸)、聚(苯乙烯-磺酸)、聚(环戊二烯基甲基-降冰片烯)和聚(氨基酸)，但不限定于此。在本专利技术实施方式中，所述存储器件的性能可以依据有机材料的类型而不同。例如，当使用聚(苯乙烯-乙烯基吡啶)无规共聚物时，依据乙烯基吡啶组的用量，控制所述纳米粒子的尺寸和浓度。此外，在使用具有不同于乙烯基吡啶的官能团的聚合物时，可以使用各种金属离子。进一步，当使用聚(苯乙烯-嵌段-乙烯基吡啶)嵌段共聚物时，可以将位于上下电极层之间的所述金属材料形成为多层，其中一层之中具有所述金属纳米粒子。所述导电性金属纳米粒子可以选自金属、金属氧化物、半导体、导电性聚合物、有机导体及其组合。特别是，由于所述金属以金属盐形式存在，任何金属均可使用，只要其可以溶解于极性溶剂中。所述金属可以列举为A本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种制备包含插入上电极层和下电极层之间的存储层的非易失性有机存储器件的方法，所述方法包括：将导电性纳米粒子的离子分散于位于上述两电极层之间的有机材料中；和在所述有机材料中，将所述导电性纳米粒子的离子还原为导电性纳米粒子，以形 成存储层。
【技术特征摘要】
KR 2004-12-24 111926/041.一种制备包含插入上电极层和下电极层之间的存储层的非易失性有机存储器件的方法，所述方法包括将导电性纳米粒子的离子分散于位于上述两电极层之间的有机材料中；和在所述有机材料中，将所述导电性纳米粒子的离子还原为导电性纳米粒子，以形成存储层。2.如权利要求1中所述的方法，其中所述方法包括在其上形成有下电极层的基体上，形成有机材料层；将所述其上形成有机材料层的基体浸渍在导电性纳米粒子的离子溶液中；和使用还原剂处理所述浸渍基体。3.如权利要求1中所述的方法，其中所述导电性纳米粒子选自金属、金属氧化物、半导体、导电性聚合物、和有机导体。4.如权利要求2中所述的方法，其中，通过在极性溶剂中溶解选自HAuCl4、LiAuCl4、AuCl3、Au(PMe3)Me、H2PtCl6、Pt(Cp)Me3、PbCl2、ZnCl2、Cu(OAc)2、Cu(ClO4)2、Na2PdCl4、Pd(Cp)PA、Pd(OAc)2、Rh(OAc)2、CoCl2、Co2(CO)8、NiCl2、AgOAc、AgClO4、AgNO3、Cd(ClO4)2、CdMe2、Pb(ClO4)2、PbEt4、PbCl2、ZnEt2、Cu(OAc)2、CoCl2、FeCl2、和FeCl2/FeCl3的材料的至少一种，而形成所述导电性纳米粒子的离子溶液。5.如权利要求1中所述的方法，其中所述有机材料是一种其中离子与该聚合物的反应性官能团形成络合物的聚合物。6.如权利要求1中所述的方法，其中所述聚合物是均聚物或共聚物，其由选自聚(n-乙烯基吡啶)、聚(二甲基硅氧烷)、聚(环氧乙烷)、聚(丙烯酸)、聚(甲基丙烯酸)、聚(苯乙烯-磺酸)、聚(环戊二烯基甲基-降冰片烯)和聚(氨基酸)的材料构成。7.如权利要求1中所述的方法，其中所述有机材料是含有胺基的聚合物。8.如权利要求7中所述的方法，其中所述含有胺基的聚合物是具有乙烯基吡啶基团的均聚物或共聚物。9.如权利要求8中所述的方法，其中所述共聚物是无规共聚物或嵌段共聚物。10.如权利要求2中所述的方法，其中所述还原剂选自NaBH4、LiBH4、LiAlH4、LiBEt3H、烷基硅烷、阮内Ni、Pd与H2的混合物、FeCl3、H2S、肼、和SnCl2与HCl的混合物。11.如权利要求2中所述的方法，其中所述有机材料层由单层组成。12...
【专利技术属性】
技术研发人员：姜润锡，李相均，周原提，李光熙，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]
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