探索单分子电子器件

时间:2019-12-22 18:16 来源:seo 作者:杏鑫 点击量:

探索单分子电子器件寡芴分子结的形成和测量原理图。摘要低芴分子线合成效率高、纯度高,在溶液相、环境温度和压力条件下,可方便地合成单分子电路。采用扫描隧道显微镜的断裂连接法测定新合成的低芴分子的分子电导。这些分子可以很容易地集成到单个分子电路中。与原型线扩展π;电子状态,如oligophenyleneethynylene oligophenylenevinylene,寡聚芴分子行显示更高的电导率,电导率有相关性的趋势和能源之间的差距最高占据分子轨道和最低未占据分子轨道。信贷:Bingrun陈

在即将发表在《纳米》杂志上的一篇论文中,来自中国沈阳建筑大学的一组研究人员对单分子电子器件进行了概述,包括分子电子器件和电极类型。介绍了单分子电子器件未来发展面临的挑战,希望能吸引更多不同领域的专家参与到这项研究中来。

未来的电脑能有多小?你能想象分子机器是如何工作的吗?

目前,基于半导体材料的传统电子器件将面临严峻的挑战。这些挑战不仅是技术和技术上的限制,更重要的是理论上的限制。随着纳米技术的快速发展和研究的深入,近年来分子电子器件的理论和实践都取得了很大的进展

分子电子器件是利用具有一定结构和功能的分子(包括生物分子)在分子尺度或超分子尺度上建立有序系统的器件。利用电子的量子效应工作,控制单个电子的行为,实现分子二极管、分子存储器、分子导线、分子场效应晶体管、分子开关等信息检测、处理、传输和存储功能。

分子是一个稳定的量子系统,具有丰富的光电特性,与半导体器件不同,分子具有许多电子输运特性。分子电子器件具有以下优点:(1)分子体积小,可以提高集成度和运行速度;(2)选择合适的组分和结构可以广泛改变分子的电学性质;(3)分子易于合成,通过自组装方法可形成所需结构;(4)分子尺度为纳米尺度,在成本、效率、功耗等方面具有优势。

随着传统的硅基电子器件越来越小,量子效应的影响逐渐被人们认识。分子电子学的研究取得了重大突破。随着潜在的热电效应、新的热致自旋输运现象和负微分电阻等越来越多的优良特性被发现和理解,人们相信“更小”、“没有,faster”和“;cooler”高科技产品最终会在未来实现。

但目前,分子器件的研究工作还停留在理论阶段,在器件的制造可靠性、实验重复性、制造成本等方面还有很多工作要做。因此,本综述的目的是为了吸引更多来自不同领域的专家、学者和工程师,如化学、物理、微电子等,参与到这项研究中来,使分子电子器件尽快成为现实。

参考文献:《单分子电子器件:综述》陈炳润和徐珂,2019年10月8日,NANO。DOI: 10.1142 / S179329201930007X

国家自然科学基金(批准号:11704263)资助的课题。

本研究的通讯作者是陈炳润。来自沈阳建筑大学的柯旭(音译)是本文的作者之一。

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