基于褶皱石墨烯电极聚合物阻变存储器的普适制备研究进展

聚合物阻变存储器具有结构简单、可设计性强、制备容易以及成本低等优点，在下一代数据存储和逻辑电路等方面有着广泛的应用前景，引起了学术界及产业界的关注。其中非易失性一次写入多次读取(WORM)存储器具有非易失性和不可擦除的特性，可以实现存储数据有效可靠地永久保存，在重要档案、数据库及电子标签等领域具有应用价值。前期研究工作中，研究者主要集中于器件中间层活性存储材料的设计与制备，诸如有机-无机杂化材料、给体-受体共轭聚合物、金属配合物和构象转变聚合物等，面临着材料复杂、可靠性低等挑战。因此，如何实现一种基于简单材料、制备简单、可靠性高聚合物存储器的普适制备具有实际意义。

近日，南京工业大学先进材料研究院黄维院士与刘举庆教授课题组受智于生活中闪电现象(既尖端产生高电场易击穿绝缘体导通)，采用表面褶皱石墨烯薄膜为电极，中间存储活性层采用常见的廉价绝缘性聚合物(诸如PMMA、PS、PVP等)，实现了一种非易失性高性能聚合物阻变存储器件的普适性制备。该器件展现了典型的WORM存储特性，具有优异的重复性、较低的写入电压(2.7V）、较高的开关比(104)、良好的保持特性(104s)、柔性存储等特性。通过一系列基于不同形貌电极的同种聚合物器件进行对比发现，表面褶皱是器件实现阻变存储特性的关键。该种聚合物阻变存储器具有材料普遍、可柔性制备、重现性好，性能高等突出优点，为聚合物存储技术的柔性化及应用化研究提供了有益借鉴。