Группа исследователей из пяти японских и тайваньских университетов определила потенциального кандидата для использования в маломасштабной электронике: молекулу под названием пицин. В статье, опубликованной 16 сентября в The Journal of Chemical Physics от AIP Publishing, они характеризуют структурные и электронные свойства тонкого слоя пикена на поверхности серебра, демонстрируя потенциал молекулы для электронных приложений.
Родственная молекула Пичена, пентацен, широко изучалась из-за ее высокой подвижности носителей — ее способности быстро передавать электроны, что является критическим свойством для электроники нанометрового масштаба. Но пентацен, состоящий из пяти молекул бензола, соединенных в одну линию, разрушается при нормальных условиях окружающей среды.
Введите пицин, в котором эти же пять бензольных колец соединены вместе в форме буквы W. Это простое структурное изменение изменяет некоторые другие свойства молекулы: Пицин сохраняет высокую подвижность носителей пентацена, но является более химически стабильным и, следовательно, лучше подходит для практического применения.
Чтобы проверить свойства пикена при сопоставлении с металлом, как это было бы в электронном устройстве, исследователи нанесли один слой молекул пикена на кусок серебра. Затем они использовали сканирующую туннельную микроскопию, метод визуализации, позволяющий визуализировать поверхности на атомном уровне, чтобы внимательно изучить границу раздела между пикеном и серебром.
Хотя предыдущие исследования показали сильное взаимодействие между пентаценом и металлическими поверхностями, «мы обнаружили, что зигзагообразный пикен в основном просто сидит на серебре», — сказал исследователь Токийского университета Юкио Хасегава.
Взаимодействие между молекулами может изменить их форму и, следовательно, их поведение, но слабая связь пикена с поверхностью серебра не изменила его свойства.
«Слабое взаимодействие выгодно для молекулярных [электронных] приложений, потому что модификация свойств молекулярной тонкой пленки присутствием [серебра] незначительна и, следовательно, [] первоначальные свойства молекулы могут быть сохранены очень близко к границе раздела. , — сказал Хасэгава.
Для успешной схемы требуется прочное соединение между электронными компонентами — если провод изношен, электроны не смогут течь. По словам Хасегавы, слабые взаимодействия пикена с серебром позволяют ему осаждаться непосредственно на поверхности без стабилизирующего слоя молекул между ними, что, по его словам, является «важным для достижения высококачественного контакта с металлическими электродами."
Поскольку пикен демонстрирует высокую подвижность носителей при воздействии кислорода, исследователи надеются изучить его свойства при различных уровнях воздействия кислорода, чтобы выяснить молекулярный механизм, лежащий в основе поведения.