随着数字信息呈指数级增长，传统闪存设备受摩尔定律的限制，难以满足日益增长的信息密度需求。忆阻器由于其结构简单、可扩展性高、读写速度快、功耗低等优点而受到广泛研究。二维共价有机聚合物薄膜由于其结构多样、功能可调、固有孔隙率高、化学和热稳定性高，因此具有作为忆阻器活性材料的巨大潜力。天津大学雷圣宾课题组在气液界面上合成了柱[5]芳烃二维聚合物薄膜，并将柱芳烃的固有亚纳米孔与二维聚合物的纳米孔结构相结合，为Ag⁺迁移提供了多级通道，从而实现了基于导电丝机理的三元记忆器件。

在本工作中，天津大学雷圣宾课题组首次将柱[5]芳烃引入到二维聚合物薄膜(2DP_TPAZ+TAPB)中，并巧妙地应用了柱芳烃亚纳米级孔隙，结合二维亚胺聚合物的纳米孔，为Ag⁺迁移提供了多级通道，从而实现了多级记忆行为。构建的Ag/2DP_TPAZ+TAPB/ITO器件表现出优异的三元存储性能，包括低阈值电压(0.5±0.1 V/1.1±0.1 V)、稳定的保留时间(6.5×10³ s)、清晰可辨的电阻态、高开关比（OFF/ON1/ON2=1:10:10³），可观的三元器件产率(75%)，高热稳定性和柔韧性。此外，根据刻蚀的XPS 分析可知，ON1态和ON2态分别对应于2DP_TPAZ+TAPB与柱[5]芳烃提供的Ag⁺迁移通道I和通道II。

论文信息：

Ternary Conductance Switching Realized by a Pillar[5]arene-Functionalized Two-dimensional Imine Polymer Film

Yaru Song, Guangyuan Feng, Chenfang Sun, Qiu Liang, Lingli Wu, Xi Yu, Shengbin Lei, Wenping Hu

Chemistry – A European Journal 

DOI: 10.1002/chem.202101772