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Les dispositifs électroniques à molécule unique, qui utilisent des molécules uniques ou des monocouches moléculaires comme canaux conducteurs, offrent une nouvelle stratégie pour résoudre les goulots d'étranglement de miniaturisation et de fonctionnalisation rencontrés par les dispositifs électroniques semi-conducteurs traditionnels. Ces dispositifs présentent de nombreux avantages inhérents, notamment des caractéristiques électroniques ajustables, une facilité de disponibilité, une diversité fonctionnelle, etc.
À ce jour, des dispositifs à molécule unique dotés de diverses fonctions ont été réalisés, notamment des diodes, des dispositifs à effet de champ et des dispositifs optoélectroniques. En plus de leurs applications importantes dans le domaine des dispositifs fonctionnels, les dispositifs à molécule unique fournissent également une plate-forme unique pour explorer les propriétés intrinsèques des matières au niveau de la molécule unique.
La régulation des propriétés électriques des dispositifs à une seule molécule reste une étape clé pour faire progresser le développement de l'électronique moléculaire. Pour ajuster efficacement les propriétés moléculaires du dispositif, il est nécessaire de clarifier les interactions entre le transport d'électrons dans les dispositifs à une seule molécule et les champs externes, tels que la température externe, le champ magnétique, le champ électrique et le champ lumineux. Parmi ces domaines, l'utilisation de la lumière pour ajuster les propriétés électroniques des dispositifs à une seule molécule est l'un des domaines les plus importants, connu sous le nom de "l'optoélectronique à une seule molécule".
Cette interaction fait non seulement référence à l'influence de la lumière sur les propriétés électriques des dispositifs moléculaires, c'est-à-dire l'utilisation de la lumière pour contrôler le transport de charge à travers les molécules, mais fait également référence à la luminescence provenant des molécules pendant le processus de transfert de charge. Comprendre le mécanisme d'interaction photoélectrique dans les dispositifs à une seule molécule est d'une grande importance pour le développement de l'optoélectronique à une seule molécule.
Les groupes de recherche du professeur Xuefeng Guo, du professeur Chuancheng Jia et du professeur Dong Xiang du Centre des sciences de la molécule unique de l'Université de Nankai examinent le mécanisme physique et au-delà dans les dispositifs optoélectroniques à molécule unique. Les dispositifs optoélectroniques à molécule unique sont d'une grande importance car ils fournissent non seulement de nouvelles stratégies pour résoudre le goulot d'étranglement de la miniaturisation et de la fonctionnalisation des dispositifs électroniques à semi-conducteurs traditionnels, mais aident également à explorer les propriétés intrinsèques des molécules au niveau de la molécule unique. Le contrôle des propriétés électriques des dispositifs à molécule unique reste la clé pour faire progresser le développement de l'électronique moléculaire.
Par conséquent, il est important de clarifier l'interaction entre le transport de charge dans les dispositifs et les champs externes, en particulier la lumière. Dans cette revue publiée dans Opto-Electronic Advances , les effets optoélectroniques impliqués dans les dispositifs à une seule molécule sont résumés, y compris la commutation de photoisomérisation, la photoconductance, l'excitation induite par le plasmon, le photovoltaïque et l'électroluminescence. De plus, les mécanismes des dispositifs optoélectroniques à une seule molécule sont élaborés, en particulier les processus de photoisomérisation, de photoexcitation et d'effet tunnel photo-assisté. Enfin, les opportunités et les défis découlant de la recherche en optoélectronique à molécule unique sont brièvement présentés et d'autres percées dans ce domaine sont proposées. Cette revue sera utile aux lecteurs qui sont engagés dans des recherches liées à l'optoélectronique, la photonique, l'électronique organique, l'électronique moléculaire, etc. + Explorer plus loin
