Dans un article à paraître dans le prochain numéro de Nano , un groupe de chercheurs de l'Université Shenyang Jianzhu en Chine a fourni un aperçu des dispositifs électroniques à molécule unique, y compris les dispositifs électroniques moléculaires et les types d'électrodes. Ils décrivent également les futurs défis du développement de dispositifs électroniques basés sur des molécules uniques dans l'espoir d'attirer plus d'experts d'autres domaines pour participer à cette recherche.

Maintenant, les appareils électroniques traditionnels basés sur des matériaux semi-conducteurs sont confrontés à de sérieux défis, non seulement des limitations techniques et technologiques, mais aussi des limites théoriques clés. Avec le développement rapide de la nanotechnologie et des recherches approfondies, les chercheurs ont fait des progrès dans la théorie et la pratique des dispositifs électroniques moléculaires ces dernières années

Les dispositifs électroniques moléculaires sont des dispositifs qui utilisent des molécules (y compris des biomolécules) avec certaines structures et fonctions pour construire un système ordonné à l'échelle moléculaire ou supramoléculaire. Ils utilisent l'effet quantique des électrons pour travailler, contrôler le comportement des électrons isolés, et réaliser les fonctions de détection d'informations, En traitement, transmission et stockage, comme les diodes moléculaires, mémoires moléculaires, fils moléculaires, transistors à effet de champ moléculaire et commutateurs moléculaires.

En tant que système quantique stable aux propriétés photoélectriques abondantes, les molécules ont de nombreuses propriétés de transport électronique différentes des dispositifs semi-conducteurs. Les dispositifs électroniques moléculaires présentent les avantages suivants :(1) petit volume moléculaire, ce qui peut améliorer l'intégration et la vitesse de fonctionnement ; (2) la sélection de composants et de structures appropriés peut modifier considérablement les propriétés électriques des molécules ; (3) les molécules sont faciles à synthétiser, et la structure requise peut être formée par un procédé d'auto-assemblage; et (4) l'échelle moléculaire est à l'échelle nanométrique et présente des avantages en termes de coût, Efficacité, et la consommation d'énergie.

Les appareils électroniques traditionnels à base de silicium devenant de plus en plus petits, l'impact des effets quantiques commence à se faire sentir. La recherche sur l'électronique moléculaire a fait des percées importantes. Les chercheurs améliorent leur compréhension des caractéristiques telles que les effets thermoélectriques potentiels, nouveaux phénomènes de transport de spin induits thermiquement et résistance différentielle négative, et crois que plus petit, des produits de haute technologie plus rapides et "plus cool" finiront par être réalisés à l'avenir.

Cependant, les travaux de recherche actuels sur les dispositifs moléculaires sont encore théoriques, et il reste encore beaucoup de travail à faire en termes de fiabilité de fabrication des appareils, répétabilité expérimentale, et le coût de fabrication. Par conséquent, le but de cet examen est d'attirer plus d'experts, universitaires et ingénieurs de domaines tels que la chimie, physique et microélectronique à participer à cette recherche afin que les dispositifs électroniques moléculaires puissent devenir une réalité le plus rapidement possible.