北京专科皮炎医院 http://m.39.net/pf/a_9057218.html背景介绍
电阻式随机存取存储器（RRAM）是一种在外加电场下能够实现阻变（RS）效应的非易失性信息存储技术。目前，RRAM所采用的存储介质主要有金属氧化物、有机分子、二维材料、钙钛矿和碳纳米材料等，其中，共轭聚合物（CPs）可以通过掺杂实现阻态从绝缘体到金属导体的变化，且其分子结构可设计、柔韧性较好、可溶液加工以及可大规模生产而最适宜做柔性可穿戴RRAM。但已有的共轭聚合物阻变存储器开关比低、响应速度慢、驱动电压高、保留时间短、机械性能差以及阻变原理不明确限制了其发展。所以，设计和制备新型共轭高分子材料，提升其阻变性能，是目前该领域的研究焦点。
文章简介基于上述背景，郑州大学材料科学与工程学院先进高分子材料研究所周建魁博士、孙晴晴副教授、刘旭影教授和张丽教授等报道了一种基于超分子相互作用的共轭聚轮烷——β-环糊精包含聚苯胺分子（CPR1）的合成及其在高性能柔性非易失性RRAM器件中的应用。文章制备的CPR1具有较高的包含比，在水及大多数溶剂中都表现出良好的溶解性，且在大气环境下具有较好的阻态稳定性。基于CPR1的RRAM器件具有简单的“三明治结构”，且非易失性存储性能优异：具有极高的开关比（），29ns的超快响应，良好的存储性能可靠性和重现性，以及长期稳定性。首次提出了聚苯胺与环糊精之间电场诱导的可逆质子掺杂/去掺杂的阻变机理，并对其进行了实验验证。最后，采用全印刷技术制备的柔性CPR1RRAM器件阵列，表现出较高的非易失存储性能和机械稳定性。因此，CPR系列材料在下一代低成本、高集成、性能稳定的柔性和可穿戴存储设备中具有很大的应用潜力。
图文解析▲
图1.（a）CPR1的制备过程；（b）CPR1和dPAN的紫外-可见光谱；内置图是其水溶液的实物照片；（c）CPR1、CD和iPAN的1H-NMR谱（inDMSO-d6，MHz）；（d）CPR1的AFM形貌图（上）和相应的高度剖面图（下）；（e）CPR1的分子结构。
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图2.Al/CPR1/ITO器件的RRAM性能：（a）器件的示意图，内置图是所制备器件的实物图（ITO玻璃基板面积：1.5×1.5cm2，顶部电极直径：μm）；（b）器件断面的SEM图像；（c）个扫描循环的I-V曲线；（d）写-读-擦-读测试（Vset=-1.5V，Vreset=2.0V和Vread=0.1V；（e）脉冲模式下的写-读-擦-读循环测试；（f）响应时间测试；（g）LRS和HRS的保留时间测试；（h）基于个器件单元LRS和HRS电阻的累积概率；（i）基于个器件单元LRS和HRS的Vset和Vreset分布。
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图3.参比器件的I-V表征：（a）Al/CD/ITO，（b）Al/iPAN/ITO，（c）Al/CD+iPAN混合物/ITO，和（d）Al/dPAN/ITO器件（活性层的厚度为nm，顶部电极的直径为mm）；（e）Al/CPR1/ITO器件LRS的I-V表征的实验数据和拟合曲线及（f）LRS电导率与温度的关系，内置图显示出lgσ和T-1/2之间的线性关系。
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图4.CPR1器件SET/RESET循环的（a）紫外-可见光谱和（b）全反射红外光谱；（c）器件可能的SET/RESET机理。
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图5.基于CPR1的全印刷RRAM阵列的制备工艺和机械稳定性：（a）Au/CPR1/Au的RRAM阵列在柔性PEN基板上的全印刷工艺；（b）尺寸为40mm×40mm的Au/CPR1/Au/PETRRAM阵列的实物图；（c）Au/CPR1/Au器件的I-V表征；（d）不同曲率半径下柔性器件的LRS和HRS（读取
0.5V）；（e）3mm曲率半径下反复弯曲后器件的LRS和HRS（读取0.5V）；（f）柔性器件阵列中心的个器件单元在曲率半径为3mm（读取0.5V）弯曲0次后的LRS和HRS统计分布。论文信息Resistance-switchableconjugatedpolyrotaxaneforflexiblehigh-performanceRRAMsJiankuiZhou（周建魁,郑州大学）,HanfangFeng,QingqingSun*（孙晴晴,郑州大学）,ZhengkunXie,XinchangPang,TakeoMinari,XuyingLiu*（刘旭影,郑州大学）,andLiZhang*（张丽,郑州大学）Mater.Horiz.,.
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