Новости химической науки > Фотопереключатель для молекулярной электроники

Международная группа исследователей разработала устройство, работа которого контролируется светом; по словам создателей, новое устройство потенциально полезно для применения в создании наноразмерных электронных схем, а также более детально изучить особенности электропроводности молекулярной электроники.

Молекулярная электроника может позволить преодолеть закон Мура – эмпирического предсказания того, что число транзисторов на интегрированных схемах удваивается каждые два года до достижения физического предела, характерного для устройств на основе кремния. Молекулярная электроника способна выполнять те же функции, что и традиционная полупроводниковая электроника (уже разработаны молекулярные транзисторы и диоды, представляющие собой отдельные молекулы), при этом обладая такими преимуществами, как небольшой размер, невысокая стоимость и возможность подстройки свойств таких устройств.

Устройство на основе нанопроводов с молекулами дитиенилэтилена. (Рисунок из Chem. Sci., 2012, DOI: 10.1039/c2sc20323e)

Стефан Риго (Stéphane Rigaut) и Сяодонь Чен (Xiaodong Chen) с коллегами из университетов Франции, Бельгии и Сингапура продемонстрировали работу и объяснили принцип работы обратимого молекулярного переключателя в молекулярной электронной схеме (структуре, способствующей проводимости электронов между двумя электродами). Новая система представляет собой шаг вперед в создании молекулярных устройств.

Новое устройство представляет собой нанопровода – молекулы дитиенилэтилена, связанные с двумя золотыми электродами двумя группами [HS–C₆H₄–CC(dppe)₂Ru]⁺ (dppe – 1,2-бис(дифенилфосфино)этан). При облучении ультрафиолетом дитиенилэтилен циклизуется в «закрытое» состояние, которое проводит электричество и возвращается в свое «открытое» непроводимое состояние при облучении видимым светом. Хотя электронные устройства, проявляющие такие свойства в растворах, известны, система Риго может переключаться в твердом состоянии, что, естественно может быть перспективным свойством для создания молекулярных электронных устройств.

Новая молекулярная электронная система способна к обратимому переключению между проводящим и непроводящим состоянием из-за того, что рутенийсодержащие группы препятствуют протеканию кросс-сочетания с металлическими электродами, что позволяло молекулам переходить в закрытое состояние при облучении ультрафиолетом.

Пол Лоу (Paul Low), специалист по молекулярной электронике из Университета Дарема, высоко оценивает результаты, отмечая уникальность решения по использованию металлоорганических систем в качестве платформы для молекулярной электроники, добавляя, что результаты новой работы являются наглядным свидетельством в пользу того, что переходные металлы могут использоваться в качестве контактов для молекулярной электроники.

Источник: Chem. Sci., 2012, DOI: 10.1039/c2sc20323e

метки статьи: #молекулярная электроника, #нанотехнологии, #органическая химия, #химия полимеров