技术:分子通向电子产品的单向途径

2017-06-04 01:02:21

作者:DANIEL CLERY一种绰号为乔治的有机分子,它是用有机分子而不是无机半导体制造电子电路的关键步骤英国研究人员已经证明,只有几分子厚的材料层可以表现为整流器,换句话说,它将允许电流在一个方向上流动,但阻止电流流向另一个方向分子电路最明显的应用是有机化合物和化学品的传感器,埃克塞特大学物理系的Roy Sambles说,他是开发整流器的团队的负责人化合物和传感电路之间的反应产生电流,该电流传递到传统电​​路以显示结果 Sambles说,要制造电路,你需要一种绝缘材料 - 有机电路中的脂肪酸 - 以及开关,以便你可以打开和关闭电流或存储电荷整流器是开关的关键:在半导体电子设备中,基本晶体管是通过背靠背制造两个整流器而制成的分子电子学的理想是产生单链状分子,其表现为电路,沿链的不同结构充当电子元件这些可以在化学合成的实验室中制造,而不需要半导体所需的复杂且昂贵的晶片制造工厂之前已经显示有机分子层表现得像整流器但研究人员从未确定这是导致结果的分子,还是仅仅是分子的活性基团与金属接触之间的相互作用 Sambles以及来自埃克塞特的Scott Martin和来自克兰菲尔德理工学院的Geoff Ashwell已经最终证明它是分子本身(Physical Review Letters,1月11日,第218页) Ashwell,一位合成化学家,为方便起见,制备了一种分子式为C16H33-&ggr; Q3CNQ的分子,名为George它是一种双离子,称为两性离子,具有附着的正离子基团和负离子基团此外,分子的一端是水溶性的,另一端是石蜡基因此,当分子在水的表面上扩散时,它们形成一个分子厚的层,称为Langmuir-Blodgett膜,所有分子都是相同的用涂有银的载玻片将薄膜从水面上抬起,银稍后用作整流器的一个电极该过程重复七次以产生七分子厚的层,然后干燥两周然后在分子层的顶部制造许多小的镁电极该团队在整个胶片上施加了一个电压,该电压从大约-1伏特平稳地扫描到+1伏特,然后反复重复从单次扫描中流过薄膜的最终电流如图所示在正电压下,电流急剧上升,但负电压几乎不产生电流为了证明该分子是造成这种影响的原因,研究人员使用已被漂白的分子制造了相同的薄膜,以使分子的活性离子基团失活这种薄膜只是作为绝缘体,阻止两个方向的电流该团队还制作了一层正常的未漂白分子夹在w-三十三碳酸盐(一种与肥皂相关的材料)之间,以隔离分子的活性基团与金属接触这种薄膜三明治也表现得像整流器该团队现在正在透明导电电极上制作薄膜,以便它们可以照亮它们明亮的彩色胶片的电导率受到光线的影响,研究人员希望这能为它们的工作方式提供线索 Sambles表示,