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信息技术的飞速发展对于存储材料的要求越来越高,传统的无机存储材料由于其加工尺寸的限制很难满足未来超高密度存储的要求,因此寻找新的存储材料代替传统的无机材料成为近年来研究的热点。基于有机及聚合物材料的“三明治型结构”器件由于具有器件操作电压较低、成膜方法简单、材料的结构可设计强和三维可堆积性等优点在超高密度信息存储领域具有潜在的应用价值,我们课题组曾经通过分子结构设计调控器件存储性能,首次发现器件在电场下具有OFF、ON1和ON2三个导电态,可对应于计算机的“0”、“1”、“2”三位数值的信息存储,这突破了传统的“二进制”实现了“三进制”,可使单位面积内信息存储密度急剧提高。本论文以α-萘胺作为原料,通过偶氮基团为桥键连接不同共轭平面大小和给电子能力的基团,考察分子结构和分子间的有序排列对器件性能的影响,以期获得具有稳定三进制信息存储功能的材料并进一步总结分子结构、分子间排列和器件存储性能之间相互影响的规律,具体如下:(1)合成了侧链含偶氮萘基团的功能聚合物,该聚合物具有良好的旋涂成膜性能,研究了偶氮萘基团和主链之间柔性链长度为零和两个碳时,聚合物的电存储性能的变化。结果表明:两种聚合物器件在0到-3V扫描时都能实现从OFF态到ON态的变化,但是在0到4V反向电场下扫描时,间隔基为零的聚合物只能被关闭到中间导电态,而间隔基为两个碳的聚合物可以先被关闭到中间的导电态然后完全被关闭到原始的OFF态,首次在聚合物存储材料领域实现了可回复的具有Flash存储功能的三进制材料,通过XRD和紫外的表征证明这种存储性能的变化受侧链上功能基团有序度的变化和偶氮基团电荷陷阱共同作用的结果,这种首次通过聚合物晶相变化和电荷陷阱两种协同作用调节器件多进制存储功能的方法将对后续电存储材料设计和合成指导上具有重要的借鉴意义。(2)合成了具有不同长度柔性链的偶氮喹啉小分子,这种分子具有较大的共轭平面和两种不同深度的“电荷陷阱”。研究了改变分子末端柔性链的长短和电荷陷阱数量对其成膜性能和所制备器件的电存储性能的影响。结果表明:在各个材料所制备的器件中,只有一个电荷陷阱的偶氮萘酚小分子在0~-4V电压扫描时表现出“二进制”的存储性能,而具有两种不同深度的电荷陷阱的偶氮喹啉小分子中,只有其柔性链达到合适的长度时在0~-4V电压范围内才表现出优异的“三进制”存储性能。并通过XRD和紫外等方法证明了“电荷陷阱”与材料的成膜性能对于器件的“三进制”存储性能具有重要的影响,这对于今后设计三进制的超高密度存储材料具有重要的借鉴意义。