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本文基于聚甲基丙烯酸酯(PMAE)的优良韧性和聚双马来酰亚胺(PBMI)优良的热稳定性,设计合成兼具有良好的成膜性、可加工性、耐热性和良好电存储性能的甲基丙烯酸酯-双马来酰亚胺共聚物(MAE-BMI共聚物)。本研究合成了甲基丙烯酸甲酯-双马来酰亚胺共聚物(MMA-BMI共聚物)、甲基丙烯酸丁酯-双马来酰亚胺共聚物(BMA-BMI共聚物)等;设计制备了分子水平共混的聚甲基丙烯酸酯-聚醚酰亚胺(PMAE-PEI)共混物;以制备的共聚物、共混物为有机功能层,组装了有机阻变存储器件;研究了电子给体和电子受体侧基对有机阻变存储器件的电存储性能的影响。结果如下: 1)研究表明MAE-BMI共聚物、PMAE-PEI反应共混物具有较高的分解温度,其Td5％比纯聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)提高了80~100℃,MMA-BMI共聚物的玻璃化转变温度(Tg)随着双马来酰亚胺(BMI)含量的增加而提高,BMI含量10%时比PMMA提高了50℃。力学性能测试和断口的扫描电子显微镜(SEM)显示具有较好的韧性。原子力显微镜(AFM)测试分析结果表明MAE-BMI共聚物薄膜的表面较平整、粗糙度较低,均方根表面粗糙度(RMS)在0.2~0.4左右,薄膜具有较好的成膜性,PMAE-PEI共混物的成膜性比共聚物稍微差些。 2)通过外加电场对阻变存储器件进行 I-V性能测试分析,本文的阻变存储器具有双极性的“写入-擦除-写入-擦除”的非易失性、阻变式记忆存储器(RRAM)存储性能。阈值电压低至2~4V。耐久力测试表明MMA-BMI共聚物、BMA-BMI共聚物存储器件的耐疲劳性比 EMA-BMI共聚物及 PBMA-PEI反应共混物的好。MMA-BMI共聚物、BMA-BMI共聚物及 PBMA-PEI反应共混物存储器 ON/OFF开关比基本保持在104到106左右,而EMA-BMI共聚物只有102。 3)本文对存储器的导电机制原理进行了研究,数据分析表明该存储器的导电机制为丝状导电机制。本研究推测电极(Al/Ag)在有机阻变器件制备过程中,蒸发的具有高扩散系数的金属电极扩散到有机薄膜中。在外加电压的作用下形成导电丝,通过导电丝的形成及溶解完成高低电阻态之间的转变。当阻变存储器件处于低阻状态时,I-V关系遵循Ohmic传导模型。