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新型有机阻变存储器研究
随着信息时代的到来，存储技术逐渐成为信息处理的瓶颈之一。在过去，信息存储技术常常是基于传统的、固态的电子存储器技术，例如硅基存储器、闪存等等。但是，这些存储器技术存在许多问题，比如零件数量多、高耗能、限制了其巨大的应用前景，因此，高效、低功耗的、高品质的新型存储器技术正呼之欲出。其中，有机阻变存储器作为一种有望取代现有存储器技术的新型存储器技术，逐渐引起人们的重视。
1.有机阻变存储器的原理与结构
有机阻变存储器的原理基于有机材料的阻变效应。这是因为有机材料中的阻变效应受其化学组成、结构和制备过程等因素的影响，因此只有具有合适的化学结构和特性的有机材料才能够呈现出稳定的阻变效应。而稍有能力的阻变性能，不仅仅可以用于存储器，也可以用于一些新型传感器，非易失性逻辑元件和芯片等。据悉，相比于传统的存储器技术，有机阻变存储器在体积、功耗、速度等方面都具有优势，能够实现大规模集成电路（VLSI）。
在结构上，有机阻变存储器分为两种基本结构：一种是基于金属/有机物/金属（MOM）的结构，也叫做双向Memory（2B-RAM）；另一种是基于有机/金属/有机（OMO）的结构，也叫作共面文图存储器。
MOM型有机阻变器是由内部保护层和二层金属电极组成。在保护层分别含有两种有机材料，即“高机动分子”和“固定分子”。当高机动分子中与电流方向相同的电子密度较大时，其电阻就会下降，并且保护层对流的稳定性差，导致阻变器进入导通状态。在保护层中引入这种具有阻变性能的低分子浓度物质，可以通过改变电流的方向来进行切换，并且实现当前在线的无损读取功能。OMO型阻变器是基于共面文图形成的。在导体底部，文图由电极沉积形成，文图子层提供的电荷密度可以影响大约5纳米范围内的导电体。控制电荷密度的变化,可以使阻变材料从高电阻状态向低电阻状态转变。
2.有机阻变存储器的特征和优势
有机阻变存储器存在以下几个特征和优势。
（1）低功耗：有机阻变存储器具有低功耗的特点，因为只需在阻变材料中加入一小部分，即可实现状态切换，并且其操作电流通常比现有的非挥发性存储器低得多。一般情况下，其操作电流在1～10μA之间。
（2）灵敏度高：有机阻变材料的阻变效应具有很高的稳定性，且在操作过程中需要较低的电压。因此，它可以读取超级低电位级，同时改变阻变器状态的过程也非常简单。
（3）快速响应：有机阻变存储器响应速度快，与现有的闪存、硅基存储器相比，有着极大的优势。在实验中，其写入时间可以在微秒范围内完成。
（4）可扩展性：有机阻变存储器可以进行大规模集成和集成，可以用于有机光电子器件制造于micro-EMC（细胞周期采样）和快速数据导通。
3.有机阻变存储器的应用
有机阻变存储器目前应用还不是很广泛，但是其具有高速、低功率等特点使其在大数据存储和新型逻辑芯片中得到了高度关注。例如，在存储器领域，有机阻变存储器可以用于非易失性存储器、多层3D存储器和同时进行存储和计算的存储器等方面。而在逻辑芯片领域，由于有机阻变存储器的速度较快且可以进行尺寸微纳米级别的制造，所以它可以在存储器芯片中作为缓冲区使用。同时，由于其具备低功率特性，还可以用于功耗控制方面。
4.发展趋势
尽管有机阻变存储器的应用前景看好，但是，在实际应用过程中还存在着许多问题和挑战，例如寿命受制于氧化等化学环境、稳定性欠佳等。
但是，这些问题的解决方案已经被找到，比如可以利用非氧化条件下的化学反应来解决氧化问题，同时，还可以通过合成不同的有机分子来改善其稳定性。
总之，有机阻变存储器作为下一代存储器技术的代表，无疑将在未来发展中发挥巨大的作用。随着相关技术的进一步成熟，我们有理由相信，这一技术将更广泛地应用于生产和生活中。