论文部分内容阅读
信息技术的蓬勃发展使得对电存储材料的要求越来越高,电存储器件应该具有非易失性的存储性能、高的存储容量、快速的存储响应和低的成本。而传统的硅基半导体在非易失存储器件的制备和应用上已经不能满足现代社会信息技术的需要。基于电双稳态的有机或高分子半导体材料因为尺寸小和分子结构可设计等优点开始被作为存储材料研究,在研究过程中发现,有机半导体材料使用时不仅功耗低、机械性能好,而且成本也低于以前的无机半导体材料。并且有机高分子材料还可以进行三维堆积,提高了同样大小器件中材料的占有率等,可以提升存储器件产品性能。因此有机半导体材料如今已经成为电存储材料的主要担当者。1,8-萘酰亚胺因其卓越的光稳定性,化学稳定性和热稳定性成为有机光电材料的研究重点。为了探究1,8-萘酰亚胺的光物理性能和电化学性能,本文主要做了以下的工作:1、以两种三苯胺结构（4-氨基-三苯胺和4-氨基-咔唑）作为电子给体,与三种接有不同吸电子基团的1,8-萘酐（1,8-萘酐、4-氰基-1,8-萘酐和4-硝基-1,8-萘酐）进行酰亚胺化反应合成了具有电子给-受体结构的六种萘酰亚胺小分子化合物。N-（4-三苯胺）-1,8-萘酰亚胺（NA-ATPA）、N-（4-三苯胺）-（4-氰基）-1,8-萘酰亚胺（NA（CN）-ATPA）和 N-（4-三苯胺）-（4-硝基）-1,8-萘酰亚胺（NA（NO2）-ATPA）、N-（4-氨基咔唑）-1,8-萘酰亚胺（NA-APCB）、N-（4-氨基咔唑）-（4-氰基）-1,8-萘酰亚胺（NA（CN）-APCB）和N-（4-氨基咔唑）-（4-硝基）-1,8-萘酰亚胺（NA（NO2）-APCB）。并对六种产物进行结构表征。2、利用紫外可见光谱、荧光发射光谱和循环伏安法对产物的光物理性能和电化学性能进行测试,并且使用半导体参数测量的方法来判断六种产物的电存储行为。3、利用分子模拟的手段对电子结构、分子轨道和能级进行了计算,研究了六种化合物基态和激发态的差别,并对其电子转移过程进行了理论分析。研究结果表明六种化合物都拥有较小的能隙值和较宽的吸收范围,且引入的吸电子基团的吸电子性越强,其LUMO值和能隙值降低的越多,越利于电荷转移。同时通过对六种化合物结构构象上差别的研究,可以为合成具有更好存储性能的材料的分子结构设计提供可靠的理论支持。总的来说,该研究可为1,8-萘酰亚胺类功能材料的设计开发和应用提供理论基础和指导。主要工作如下: