电极调制高分子阻变存贮器阻变机制

电极调制高分子阻变存贮器阻变机制

曾 飞

　　摘要 基于高分子的阻变存储器子在高密度存储、柔性电子器件等方面有可能得到应用。2003 年，美国普林斯顿大学Forrest 课题组用PEDOT：PSS 这种导电高分子制备出一次写入、多次读取的存储器时，立刻引起广泛的关注，因为人们期望这是一种新的、高密度、和常用光盘一样便宜的高分子存储材料。随后人们陆续对这种材料进行了很多研究，课题组发现通过改变电极，可以对PEDOT:PSS 进行阻变机制的调制。

　　在Al/PEDOT:PSS/Al，结构中发现阻变机制主要由PEDOT：PSS 的氧化还原反应控制，如果在PEDOT：PSS 中掺入另一种高分子，可以改变PEDOT 的分子构型，调制其阻变窗口。在Cu/PEDOT:PSS/Al 体系中，Cu 通过氧化还原反应在PEDOT：PSS 层中形成了导电细丝，这种金属导电细丝由于电阻低，开关电压低，有效的降低了功耗，提高了器件的稳定性，使器件工作到160o 而不失效。在Ti/PEDOT:PSS/Ti 体系中，发现器件的I-V 曲线由电极-高分子界面的Ti 氧化物和PEDOT：PSS 两种阻变材料控制，这两种阻变机制在同一方向加载电压下作用机理是相反的，低电压时Ti 氧化物阻变层起作用，而高电压值时，PEDOT：PSS 还原反应起作用。这两种阻变机制的相互作用与神经突触的功能非常相似。

　　因此，有望将基于PEDOT：PSS 的阻变存储器应用于传统的“0-1”存储模式和神经网络计算两个方面，尤其后者，有可能更好地理解人脑学习和记忆的功能，构建新一代智能计算机。