用共轭聚电解质功能化的氧化石墨烯，用于非易失性数字型忆阻器及加密应用

《Nanoscale》：Graphene oxide functionalized with a conjugated polyelectrolyte for a nonvolatile digital-type memristor and encryption applications

基于石墨烯氧化物与共轭多聚电解质的非易失三元可重写存储器件研究，实现了1:90:40000的高电流开关比，并构建了OR/XOR/AND逻辑门加密单元。

　　

基于石墨烯及其衍生物的分子计算技术由于其卓越的电子性能和传输特性，在全球微电子产业中引发了一场革命。目前面临的挑战包括优化与低温CMOS兼容的制造工艺以及提高大规模生产的稳定性；然而，这种二维材料家族的协同开发正在加速技术突破。为了在纳米电子存储设备中实现氧化石墨烯（GO）的“开”（ON）和“关”（OFF）状态切换，一种新型共轭聚电解质——聚[9,9-双(6′-(3-甲基-1-咪唑基)己基)-氟烯-1,1,2,2-四苯乙烯]（PFTPE-NMI⁺Br^?）被非共价地结合到GO表面，形成PFTPE-NMI⁺Br^?:GO混合物。在这种混合物中，PFTPE-NMI⁺Br^?充当电子供体，而GO则作为电子受体。采用Al/PFTPE-NMI⁺Br^?:GO/ITO结构的电子器件表现出非易失性的三元可重写存储特性，其关断电压为+2.29 V，开启电压分别为-1.22 V和-2.03 V。观测到的OFF:ON₁:ON₂电流比为1:90:40000。这一结果可归因于材料系统中两种电荷转移过程：一种是从PFTPE-NMI⁺Br^?到GO的转移，另一种是从聚合物主链到咪唑基团的转移。与PFTPE-NMI⁺Br^?:GO相比，基于PFTPE-NMI⁺Br^?的电子器件仅具备一次写入多次读取（WORM）的存储性能，开启电压为-1.45 V。利用该器件出色的三元存储性能和高OFF:ON₁:ON₂电流比，构建了基于OR、XOR和AND逻辑门的逻辑门电路加密单元。