传统的无机半导体存储器由于其自身的理论、刻蚀工艺以及微型化限制,难以满足日益提高的生产要求。必须引入新材料、新技术以研发高密度、低能耗、快速响应时间的信息存储器。新型阻变半导体存储器以其超快响应速度,开关电流比大、可循环性、高存储密度等优势成为一大研究热点。阻变存储器采用三层夹心结构,中间活性层材料的选择至关重要。金属氧化物活性层材料存在尺寸限制,储存密度低等缺陷,发展已达极限;有机小分子活性层材料旋涂成膜后由于沸点较低,易在测试过程中分解,且耐化学性差;而聚合物活性层材料热稳定性高、耐化学性好、抗辐射能力强,且化学结构可调控,吸引了广泛关注。芳香聚酰亚胺材料其主链中含有重复的酰亚胺芳环共轭体系,结构牢固,具有热分解温度高,成膜性好,良好的介电性能等优点,在微电子存储领域有广泛的应用前景。本文制备了两个系列且结构不同的芳香聚酰亚胺,测试其成膜性,制备成存储器件研究其存储转换行为、高导态与低导态保留时间以及阈值电压等。本文主要工作如下:1.在二胺单体中引入酰亚胺和亚甲基柔性链接,并通过Suzuki反应在二胺侧链中引入大型非共面的芳香基团,如三苯胺基（TPA）、3,5-二甲基苯基、3,4,5-三氟苯基、4-萘苯基、苯基,得到十种空间效应不同的二胺单体,并用核磁、红外表征;2.设计并合成了以TPAs为基体的四胺单体,通过Suzuki反应在四胺结构中引入不同的芳香侧基,改变四胺部分的空间结构,调整其供电子性,得到三种供电子效应不同的四胺单体,并用核磁、红外、元素分析表征;3.用合成的十种不同的含有柔性酰亚胺和亚甲基链的二胺单体,与不同的酸酐聚合得到十八种不同的聚酰亚胺,聚合通过两步合成法进行。目标聚酰亚胺通过核磁、红外、元素分析来表征,并测试其吸水性、有机溶解性、结晶性,旋涂成膜后测试膜形貌,制备成存储器件测试存储转换特性,并通过分子轨道模拟以及二面角、偶极矩等探究器件存储转换机制。其中,器件Al/p-DPTBTB-BPDA/ITO、Al/p-DPTBTB-PMDA/ITO分别显示非易失的双稳态的WORM和Flash存储转换行为,而器件Al/p-DTBTB-BPDA/ITO和Al/p-DTBTB-PMDA/ITO由于结构中氟化基团产生的更深的电荷陷阱,分别显示非易失的三稳态WORM和Flash存储转换行为;4.用以TPAs为基体的三种四胺单体与不同的酸酐聚合制备了五种不同的超支化聚酰亚胺（BDP-APBD-6FDA、BDP-APBD-BDPA、DMB-APBD-6FDA、DMB-APBD-BPDA和DNB-APBD-6FDA）。目标聚酰亚胺分别通过核磁、红外与元素分析来表征。并进行了吸水性、有机溶解性、热稳定性、光学、电化学、分子形态、成膜质量等测试。光学测试与电化学测试结果表明超支化聚酰亚胺（BDP-APBD-6FDA、BDP-APBD-BPDA）在外电场下以空穴传输为主要的电荷转移形式。制备成三明治夹心结构的存储器件Al/PIs/ITO,并进行存储性能测试。I-V特性曲线显示器件Al/PI（BDP-APBD-BDPA）/ITO具有三稳态的Flash的存储转换特性,而超支化PI（BDP-APBD-6FDA）由于其结构中酸酐部分强吸电子的-CF₃基团产生的更深的电荷陷阱位点,稳定了CT态,因而器件Al/PI（BDP-APBD-6FDA）/ITO表现三稳态的WORM的存储转换特性。