ナノトランスファープリンティング (nTP) で形成されたAu-alkanedithiol-Au結合のトンネリング特性
Jeremy R Niskala1, William C Rice, Robert C Bruce
1Department of Chemistry, University of North Carolina at Chapel Hill, Chapel Hill, North Carolina 27599-3290, USA.
Journal of the American Chemical Society
|June 23, 2012
まとめ
研究者らは,パーフルオロポリエーテル (PFPE) スタンプを使ったナノトランスファー印刷 (nTP) を使用して,恒久的な金属-分子-金属結合を開発しました. この技術は,分子ベースの電子学の分子とインターフェースの直接的な電気特性研究を可能にします.
科学分野:
- 材料科学 材料科学とは
- ナノテクノロジー ナノテクノロジー
- 分子電子 (モレキュラー・エレクトロニクス)
背景:
- 金属-分子-金属 (MMM) 結合は,分子ベースの電子機器にとって極めて重要です.
- 安定した,永続的なMMM接続の構築は,重要な技術的な課題を提示しています.
- 分子層とインターフェースの直接的な電気的特徴化は非常に望ましい.
研究 の 目的:
- 永続的で対称的なMMMトンネル交差点を製造するための信頼性の高い方法を開発する.
- MMMの接点内のアルカンエディチオール分子の電気輸送特性を調査する.
- 分子電子機器の製造技術のスケーラビリティと有用性を評価する.
主な方法:
- 黄金 (Au) 薄膜を貯蔵するために,パーフローロポリエーテル (PFPE) スタンプを使用したナノトランスファー印刷 (nTP) を利用しました.
- Au表面にアルカンエディチオールの自己組み立てモノレイヤー (SAM) を形成する.
- SAMにAu電極を印刷することによって製造されたMMM接続.
- シモンズモデルを用いて電流-電圧 (I-V) 特性解析.
主要な成果:
- 追加の保護層なしで,永久的かつ対称的なMMMトンネル交差点を達成しました.
- アルカンエディチオール分子のトンネリングバリアの高さを3.5 ± 0.2 eVと決定しました.
- インターフェースバリアの高さに2.4 eVの上限を設定しました.
- 80nmから7μmまでの電極サイズで,面積依存の輸送特性を実証しています.
結論:
- PFPE支援のnTPは,スケーラブルで永続的なMMMジャンクションを作成するための実行可能な技術です.
- 製造されたMMM構造は,分子ベースのエレクトロニクスを研究するための堅牢なプラットフォームとして機能します.
- この方法は,分子およびインターフェースの電気的性質の直接的な調査を容易にする.
