CN105336854B - 一种基于全湿法银对称电极聚合物电双稳器件 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种基于全湿法银对称电极聚合物电双稳器件，包括如下步骤：步骤1，将基底层(1)洗涤干净；步骤2，在基底层(1)上湿法制作银电极层(2)；步骤3，在银电极层(2)上湿法制作功能层(3)；步骤4，在功能层(3)上湿法制作上银电极层(4)；制作银电极层(2)与上银电极层(4)在空气环境下完成，制作功能层(3)在空气中或手套箱中完成。本发明所述的基于全湿法银对称电极聚合物电双稳器件，采用全湿法来制备新型银对称电极电双稳器件结构，工艺简单、成本低廉，电双稳态特性良好，流程复杂程度较低，具有广泛的应用前景，可取代以往制作的流程工艺，实现工艺简单化，提高效率。

Description

一种基于全湿法银对称电极聚合物电双稳器件
技术领域
本发明涉及有机光电子技术领域，具体说是一种基于全湿法银对称电极聚合物电双稳器件。
背景技术
电双稳态是半导体存储元件的基本特性，其主要现象为器件在一个扫描循环中，相同的外加电压下会出现两种不同的导电状态。具体来说，当在器件功能层薄膜两边施加电压时，随着电压的变化，器件的导电特性也随之发生变化。当外加电压撤除时，发生转变的导电状态可以保持很长时间。且施加反向电压又可以使器件的导电状态还原，分别对应了存储元件的写入、读取和擦除过程。
近年来，随着信息技术向低碳化、低成本、便携式、高容量及快速响应方向发展，以无机半导体为介质的存储技术已经逐渐达到了发展极限，而基于有机材料作为功能层制备的存储器件获得了学术界的关注，并且取得了迅速的发展。但在制备聚合物存储器件的过程中，采用氮气环境中制备电极，流程复杂、高条件、高成本、难操作影响电双稳器件的制备。
发明内容
针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种基于全湿法银对称电极聚合物电双稳器件，针对现有的聚合物电双稳器件的制备技术的流程繁琐，工艺复杂来进行改进。
为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：
一种基于全湿法银对称电极聚合物电双稳器件，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1，将基底层1洗涤干净；
步骤2，在基底层1上湿法制作银电极层2；
步骤3，在银电极层2上湿法制作功能层3；
步骤4，在功能层3上湿法制作上银电极层4；
制作银电极层2与上银电极层4在空气环境下完成，制作功能层3在空气中或手套箱中完成。
在上述技术方案的基础上，步骤1中使用清洗剂将基底1反复清洗，再将其依次置入去离子水、丙酮和乙醇中浸泡，并各超声30分钟，经氮气流干燥。
在上述技术方案的基础上，步骤2所述湿法制作银电极层2，采用工艺为旋涂法，转速为3000转每分钟，旋涂成膜时间为40秒，将所得样品在热平台进行退火处理，使溶剂挥发，退火温度180度，退火时间30min，形成银电极层2，所得的银电极层2的厚度范围为70nm到100nm。
在上述技术方案的基础上，步骤3所述湿法制作功能层3，采用工艺为旋涂法，待旋涂完毕后，采用蘸有良性溶剂的棉签擦除功能层3一端，形成银电极层2的接触口，然后进行退火处理，使溶剂挥发。退火方式为热平台。
在上述技术方案的基础上，步骤4所述湿法制作上银电极层4，采用工艺为喷涂法，将所得样品在热平台进行退火处理，使溶剂挥发，退火温度180度，退火时间30min，形成上银电极层4，所得的上银电极层4的厚度范围为100nm到150nm。
在上述技术方案的基础上，所述基底层1材质为透明材料或不透明材料，
透明材料包括但不限于石英、玻璃、有机玻璃、柔性基板；
不透明材料包括但不限于陶瓷、硅片。
在上述技术方案的基础上，所述银电极层2材质为银浆料，银浆料中银含量18w％，银的存在形式为无颗粒，其中含有机小分子树脂，溶剂为乙醇，按质量百分比计，银浆：乙醇为4:1。
在上述技术方案的基础上，所述功能层3材质为具有聚合电双稳特性的材料。
在上述技术方案的基础上，所述功能层3聚合电双稳特性的材料具有多种结构类型，材料的结构类型包括但不限于单层聚合物、混合聚合物、多层聚合物、掺杂聚合物。
在上述技术方案的基础上，所述上银电极层4材质为银浆料，银浆料中银含量18w％，银的存在形式为无颗粒，其中含有机小分子树脂，溶剂为乙醇，按质量百分比计，银浆：乙醇为1:1。
按上述方法制备的基于全湿法银对称电极聚合物电双稳器件，从下至上依次为基底层1、银电极层2、功能层3、上银电极层4，基底层1、银电极层2、功能层3、上银电极层4依次相连，
银电极层2、功能层3、上银电极层4均采用全湿法制备，
上银电极层4采用银对称电极，银对称电极为冷电极。
本发明所述的基于全湿法银对称电极聚合物电双稳器件，工艺简单、成本低廉，电双稳态特性良好，流程复杂程度较低，具有广泛的应用前景，可取代以往制作的流程工艺，实现工艺简单化，提高效率。
附图说明
本发明有如下附图：
图1本发明的结构图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
如图1所示，本发明所述的基于全湿法银对称电极聚合物电双稳器件，包括如下步骤：
步骤1，将基底层1洗涤干净；
步骤2，在基底层1上湿法制作银电极层2；
步骤3，在银电极层2上湿法制作功能层3；
步骤4，在功能层3上湿法制作上银电极层4；
制作银电极层2与上银电极层4在空气环境下完成，制作功能层3在空气中或手套箱中完成。
采用上述方法制备得到的电双稳器件，从下至上依次为基底层1、银电极层2、功能层3、上银电极层4，基底层1、银电极层2、功能层3、上银电极层4依次相连，
银电极层2、功能层3、上银电极层4均采用全湿法制备，
上银电极层4采用银对称电极，银对称电极为冷电极。
在上述技术方案的基础上，步骤1中使用清洗剂将基底1反复清洗，再将其依次置入去离子水、丙酮和乙醇中浸泡，并各超声30分钟，经氮气流干燥。
在上述技术方案的基础上，步骤2所述湿法制作银电极层2，采用工艺为旋涂法，转速为3000转每分钟，旋涂成膜时间为40秒，将所得样品在热平台进行退火处理，使溶剂挥发，退火温度180度，退火时间30min，形成银电极层2，所得的银电极层2的厚度范围为70nm到100nm。
在上述技术方案的基础上，步骤3所述湿法制作功能层3，采用工艺为旋涂法，待旋涂完毕后，采用蘸有良性溶剂的棉签擦除功能层3一端，形成银电极层2的接触口，然后进行退火处理，使溶剂挥发。退火方式为热平台。
在上述技术方案的基础上，步骤4所述湿法制作上银电极层4，采用工艺为喷涂法，将所得样品在热平台进行退火处理，使溶剂挥发，退火温度180度，退火时间30min，形成上银电极层4，所得的上银电极层4的厚度范围为100nm到150nm。
在上述技术方案的基础上，所述基底层1材质为透明材料或不透明材料，
透明材料包括但不限于石英、玻璃、有机玻璃、柔性基板；
不透明材料包括但不限于陶瓷、硅片。
在上述技术方案的基础上，所述银电极层2材质为银浆料，银浆料中银含量18w％，银的存在形式为无颗粒，其中含有机小分子树脂，溶剂为乙醇，按质量百分比计，银浆：乙醇为4:1。
在上述技术方案的基础上，所述功能层3材质为具有聚合电双稳特性的材料。
在上述技术方案的基础上，所述功能层3聚合电双稳特性的材料具有多种结构类型，材料的结构类型包括但不限于单层聚合物、混合聚合物、多层聚合物、掺杂聚合物。
在上述技术方案的基础上，所述上银电极层4材质为银浆料，银浆料中银含量18w％，银的存在形式为无颗粒，其中含有机小分子树脂，溶剂为乙醇，按质量百分比计，银浆：乙醇为1:1。
以下为具体实施例。
基底层1的材质为玻璃；
银电极层2的材质为银浆料，银浆直接购买于昆山海斯电子科技有限公司SC-100，将原银浆稀释按质量百分比计，银浆：乙醇为4:1；经反复试验，比例是4:1时为最佳比率，效果最好；
功能层3的材质为聚氧化乙烯PEO与3-己基噻吩P3HT的共混聚合物，PEO与P3HT的质量比为36mg:4mg，溶于良性溶剂1ml的氯苯中；
上银电极层4的材质为银浆料，银浆直接购买于昆山海斯电子科技有限公司SC-100，将原银浆稀释按质量百分比计，银浆：乙醇为1:1；经反复试验，比例是1:1时为最佳比率，效果最好；
制作步骤如下：
步骤1：使用玻璃清洗剂将基底1清洗干净(基底大小为16.1mm*16.2mm)，再将其依次置入去离子水、丙酮和酒精中浸泡，并各超声30分钟，经氮气流干燥；
步骤2：称原银浆0.4g，加入0.1g乙醇形成溶液，加入大小为C7的磁子在磁力搅拌机上充分搅拌24小时，搅拌温度40度，使其充分混合，其中银浆与乙醇的质量比为4:1；将混合的湿法溶液旋涂于玻璃基底层1上制作银电极层2，待旋涂完毕之后，进行退火处理，使溶剂完全挥发；
湿法旋涂的工艺条件为：转速3000转每分钟，时间40秒；
退火处理的工艺条件为：空气环境下，热平台加热，加热温度180度，加热时间30min，所得银电极层2厚度范围为70nm到100nm；
步骤3：分别称量聚环氧乙烷PEO(36mg)、聚3-己基噻吩P3HT(4mg)将其充分溶解于氯苯溶液(1ml)；把所得液体湿法旋涂制作于银电极层2上，制作功能层3。待旋涂完毕后，用蘸有氯苯的棉签将其一边擦除，形成银电极层2的接触口，之后进行退火处理，使其溶剂挥发，得到功能层3；
旋涂的工艺条件为：转速6000转每分钟，时间60秒；
退火处理的工艺条件为：手套箱环境下，热平台加热，加热温度70度，时间120min；
步骤4：称原银浆0.5g，加入0.5g乙醇形成溶液，加入大小为C7的磁子在磁力搅拌机上充分搅拌24小时，搅拌温度40度，使其充分混合，其中银浆与乙醇的质量比为1:1；将经步骤4后的器件采用喷壶喷涂制作上银电极层4。待喷涂完毕之后进行退火处理，使其溶剂挥发，所得上银电极层4厚度范围为100nm到150nm。制得一种基于全湿法银对称电极聚合物电双稳器件；
退火处理的工艺条件为：空气环境下，热平台加热，加热温度180度，时间30min。
本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (6)

1.一种基于全湿法银对称电极聚合物电双稳器件的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1，将基底层(1)洗涤干净；
步骤2，在基底层(1)上湿法制作银电极层(2)；
步骤3，在银电极层(2)上湿法制作功能层(3)；
步骤4，在功能层(3)上湿法制作上银电极层(4)；
制作银电极层(2)与上银电极层(4)在空气环境下完成，制作功能层(3)在空气中或手套箱中完成；
所述功能层(3)材质为具有聚合电双稳特性的材料，
功能层(3)的材料具有多种结构类型，材料的结构类型包括但不限于单层聚合物、混合聚合物、多层聚合物、掺杂聚合物；
步骤2所述湿法制作银电极层(2)，采用工艺为旋涂法，转速为3000转每分钟，旋涂成膜时间为40秒，将所得样品在热平台进行退火处理，使溶剂挥发，退火温度180度，退火时间30min，形成银电极层(2)，所得的银电极层(2)的厚度范围为70nm到100nm；
步骤3所述湿法制作功能层(3)，采用工艺为旋涂法，待旋涂完毕后，采用蘸有良性溶剂的棉签擦除功能层(3)一端，形成银电极层(2)的接触口，然后进行退火处理，使溶剂挥发，退火方式为热平台；
步骤4所述湿法制作上银电极层(4)，采用工艺为喷涂法，将所得样品在热平台进行退火处理，使溶剂挥发，退火温度180度，退火时间30min，形成上银电极层(4)，所得的上银电极层(4)的厚度范围为100nm到150nm。
2.如权利要求1所述的基于全湿法银对称电极聚合物电双稳器件的制备方法，其特征在于：步骤1中使用清洗剂将基底层(1)反复清洗，再将其依次置入去离子水、丙酮和乙醇中浸泡，并各超声30分钟，经氮气流干燥。
3.如权利要求1所述的基于全湿法银对称电极聚合物电双稳器件的制备方法，其特征在于：所述基底层(1)材质为透明材料或不透明材料，
透明材料包括但不限于石英、玻璃、有机玻璃、柔性基板；
不透明材料包括但不限于陶瓷、硅片。
4.如权利要求1所述的基于全湿法银对称电极聚合物电双稳器件的制备方法，其特征在于：所述银电极层(2)材质为银浆料，银浆料中银含量18w％，银的存在形式为无颗粒，其中含有机小分子树脂，溶剂为乙醇，按质量百分比计，银浆：乙醇为4:1。
5.如权利要求1所述的基于全湿法银对称电极聚合物电双稳器件的制备方法，其特征在于：所述上银电极层(4)材质为银浆料，银浆料中银含量18w％，银的存在形式为无颗粒，其中含有机小分子树脂，溶剂为乙醇，按质量百分比计，银浆：乙醇为1:1。
6.一种如权利要求1～5任一项所述的方法制备的基于全湿法银对称电极聚合物电双稳器件，其特征在于：从下至上依次为基底层(1)、银电极层(2)、功能层(3)、上银电极层(4)，基底层(1)、银电极层(2)、功能层(3)、上银电极层(4)依次相连，
银电极层(2)、功能层(3)、上银电极层(4)均采用全湿法制备，
上银电极层(4)采用银对称电极，银对称电极为冷电极。
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