DOI:10.1021/acsami.0c09763
盡管有機納米纖維（ONFs）有許多先進的生長方法，但缺乏高效且可擴展的ONF基薄膜制備技術一直是其應用于有機電子設備的主要障礙。在此，研究者開發了一種典型的陰極電泳沉積（C-EPD）技術來可控地制備ONFs及其相應薄膜。利用C-EPD過程中的溶劑效應和外部電場力，形成了一維ONF網絡，該網絡在薄膜狀態下表現出致密的分子堆積和優異的光電性能。基于這些ONF薄膜的三明治結構存儲器顯示出的二元非易失性存儲性能明顯優于塊狀材料。這項研究為各種潛在應用中的高性能電子設備提供了一種高效且可擴展的ONF制備技術。
圖1.合成過程的示意圖：成鹽，溶解在溶劑中，通過C-EPD法形成ONF，以及通過真空沉積LiF和Al層來制備器件
圖2.由混合MeCN/TOL溶劑沉積在裸ITO基板上的CzPy-salt-EPD薄膜的AFM高度（頂部），振幅（中間）和3D高度（底部）形貌圖，顯示出不同的納米結構和形態。（a-r）混合MeCN/TOL體積比（v/v）為（a，g，m）1/2；（b，h，n）1/4；（c，i，o）1/6；（d，j，p）1/9；（e，k，q）1/20；和（f，l，r）0/1。AFM圖像的掃描尺寸為20μm×20μm。
圖3.由混合MeCN/TOL溶劑（v/v：1/9）沉積在ITO基板上的CzPy-salt-EPD薄膜的AFM形貌圖。（a，d）高度圖像，（b，e）振幅圖像，和（c，f）相應的橫截面圖。
圖4.（a-c）基于ITO基板的薄膜的AFM形貌圖：（a）CzPy-SP，（b）CzPy-salt-SP和（c）CzPy-salt-EPD。（df）基于ITO基板的薄膜的SEM圖像：（d）CzPy-SP，（e）CzPy-salt-SP（插圖，放大圖像），（f）CzPy-salt-EPD（插圖，放大圖像）。（g-i）安裝在銅網上的薄膜的TEM圖像：（g）CzPy-SP，（h）CzPy-salt-SP和（i）CzPy-salt-EPD。
圖5.通過C-EPD技術逐步進行ONF自組裝和成膜過程的示意圖。
圖6.（a）通過SP和C-EPD方法在ITO基底上制備CzPy和CzPy-salt的XRD圖譜。（b，c）CzPy-salt的單晶結構：（b）晶體堆積模式對應于逐層方式，以及（c）晶體堆積模式的側視圖。甲基附著在吡啶基上，而碘離子在分子系統中解離。（為清楚起見，省略了H原子。）（d-f）通過SP和C-EPD方法在ITO基底上制備CzPy和CzPy-salt的GISAXS圖譜：（d）CzPy-SP，（e）CzPy-salt-SP，（f）CzPy-salt-EPD。
圖7.（a，b）混合MeCN/TOL溶液（v/v：9/1）和ITO薄膜中CzPy和CzPy-salt的UV-vis吸收光譜：（a）CzPy和（b）CzPy-salt。
圖8.（a-c）處于ON和OFF狀態的存儲設備的典型I-V特性：（a）CzPy-SP，（b）CzPy-salt-SP和（c）CzPy-salt-EPD。（d，e）設備的再現性：（d）CzPy-salt-SP和（e）CzPy-salt-EPD。（f，g）設備開/關狀態下的電流比分布：（f）CzPy-salt-SP和（g）CzPy-salt-EPD。（h，i）設備的閾值電壓分布：（h）CzPy-salt-SP和（i）CzPy-salt-EPD。
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