高分子の自己組織化を利用する分子メモリ素子開発

利用聚合物自组装开发分子存储器件

基本信息

批准号：
21K05220
负责人：
相見順子
金额：
$ 2.66万
依托单位：
National Institute for Materials Science
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では、機能性分子をコアにもつスターポリマーを電荷蓄積材料（ナノフローティングゲート）とする高性能有機トランジスタ(OFET)メモリ開発を目的とする。初年度合成した超分子ミクトアームスターポリマーについて、高分子薄膜中での相分離挙動を調査した。コアにフタロシアニン分子をもつ４分岐ポリスチレンと、末端にピリジル基を有するポリメチルメタクリレートを混合し成膜すると、混合比によって異なる相分離構造を示すことが原子間力顕微鏡（AFM）観察により確認できた。また、表面電位顕微鏡（KFM）を用いてポリマー薄膜表面に電圧を印加し、表面電位の変化を観察することで、ポリマーの電荷蓄積挙動について調べた。さらに、超分子ミクトアームスターコポリマー薄膜上に有機半導体を蒸着し、OFETメモリを作成した。素子に負のゲート電圧を印加すると閾値電圧が大きく負方向にシフトしたことから、ポリマー層への正電荷トラップ現象が示唆された。ポリマーの混合比によるメモリ挙動の影響などを精査した。また新たに、p型およびn型半導体を組み合わせたトランジスタ素子に、スターポリマーをメモリ層として導入することで、３値ロジックインメモリの実証デバイス作成に成功した。

这项研究的目的是开发一种高性能有机晶体管（OFET）存储器，使用以功能分子为核心的星形聚合物作为电荷存储材料（纳米浮栅）。我们研究了第一年合成的超分子米塔姆星形聚合物在聚合物薄膜中的相分离行为。原子力显微镜（AFM）观察证实，当将核心为酞菁分子的四支链聚苯乙烯与末端为吡啶基的聚甲基丙烯酸甲酯混合形成薄膜时，薄膜呈现出随分子的不同而变化的相分离结构。混合比例。我们还通过使用表面电位显微镜（KFM）向聚合物薄膜表面施加电压并观察表面电位的变化来研究聚合物的电荷积累行为。此外，通过在超分子mictarmstar共聚物薄膜上沉积有机半导体来制造OFET存储器。当向器件施加负栅极电压时，阈值电压显着向负方向移动，表明聚合物层中存在正电荷俘获现象。我们研究了聚合物混合比例对记忆行为的影响。此外，通过将星形聚合物作为存储层引入结合p型和n型半导体的晶体管元件中，我们成功地创建了存储器中三态逻辑的演示设备。