有机场效应晶体管非易失性存储器具有制备工艺简单、材料来源广、无污染、成本低廉等优点，近年来受到科研工作者广泛关注。然而由于有机半导体载流子迁移率较低，有机薄膜性能不稳定，导致这种存储器读写擦循环能力较弱、数据维持时间较短、空气稳定性较差。在本工作中，IAM团队的舒景坤硕士、仪明东副教授和解令海教授基于有机聚合物薄膜中的FN隧穿效应，通过引入多孔结构的PMMA聚合物薄膜的隧穿效应，制备出了性能稳定的有机场效应晶体管存储器。原子力显微镜（AFM）结果表明，并五苯的部分颗粒在蒸镀过程中掺入了在PMMA薄膜的孔洞中，这使得PMMA隧穿层和并五苯活性层之间的有效隧穿面积大大增加，同时使PMMA薄膜和并五苯薄膜之间的电子转移路径增多，促进存储器中浮栅粒子对电子的捕获和释放。同时，该多孔结构的PMMA隧穿层还具有高的电学绝缘性，可以使得电荷在浮栅层中稳定存在。最终使得这种基于多孔结构PMMA隧穿层的有机场效应晶体管存储器具有优异的非易失性和写/擦可靠性，进行反复读写擦循环测试时，存储性能几乎没有衰减，其存储窗口达到43V，电流开关比达到10⁵，维持时间在10⁴s时器件存储开关比还能保持在10⁴以上。上述存储特性显示出该存储器是无损写/擦有机场效应晶体管非易性存储器。该项工作发表在Org. Electron.,2016, 33, 95-101, 2016, 33, 95-101。

该工作得到了国家青年973项目、国家自然科学基金委等项目的资助和支持。

文章链接：http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1566119916300799

文章附件：The effect of porous structure of PMMA tunneling dielectric layer on the performance of nonvolatile floating-gate organic field-effect transistor memory devices.pdf