纳米分子电子器件的研究

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1、纳米器件与技术NanoelectronicDevice＆Technology纳米分子电子器件的研究张耀中，张亚非(上海交通大学微纳米研究院薄膜与微细技术教育部重点实验室，微米／纳米加工技术国家重点实验室，上海200240)摘要：纳米分子电子器件是未来电子器件发展的重要方向。对几种典型的纳米分子电子器件，如纳米分子开关、纳米分子整流器、纳米分子晶体管、纳米分子电磁器件和纳米分子电光器件的工作原理、应用前景等方面进行了介绍，同时分析了各自的优势与问题所在。这一领域所遇到的主要挑战问题在于器件的可靠性与生产的高成

2、本。目前纳米分子电子器件的发展趋势和研究重点是通过对器件原理的深入研究以及制备方法的不断探索，找到提高器件可靠性的方法以及解决降低成本和适应市场化的问题。关键词：分子开关；整流器；分子晶体管；分子器件；碳纳米管中图分类号：0488文献标识码：A文章编号：1671—4776(2010)03—0136—06ResearchonNanoscaleMolecularElectronicVlCeSZhangYaozhong，ZhangYafei(KeyLaboratoryforThinFilmandMicrofabr

3、icationoftheMinistryofEducation，NationalKeyLaboratoryofNano／MicroFabricationTechnology，ResearchInstituteofMicro／NanoScienceandTechnology，ShanghaiJiaoTongUniversity，Shanghai200240，China)Abstract：Ananoscalemolecularelectronicdeviceisanimportantresearchdirect

4、ionofelectronicdevicesinfuture．Theoperatingprinciplesandapplicationsofthetypicalnano—moleculeelectrondevices，suchasmolecularswitch，molecularrectifier，moleculartransistor，molecularmagnetic-deviceandmolecularluminescentdevice，areintroduced．Andtheadvantagesan

5、dproblemsarealsoanalyzed，respectively．Thereliabilityofelectricaldevicesandhighcostofproductionsarethemainchallengingproblemsinthisfield．Thedevelopmentandresearchemphasisofthenanoscalemolecularelectronicdevicesistoimprovethedevicereliability，reducethecostan

6、dadaptthemarketbyfurtherstudyofthedeviceprincipleandpreparationmethod．Keywords：molecularswitch；rectifier；moleculetransistor；moleculardevice；carbonnano—tubesDOI：10．3969／j．issn．1671—4776．2010．03．002EEACC：2550N的庞然大物缩小为可以装入口袋的小型笔记本，这士0口种翻天覆地的变化使人们对未来计算机的发展寄予电子

7、器件的发展已经将计算机从几间房子大小了很高的期望。计算机的高性能和小体积化主要取收稿日期：2009—09—09基金项目：国家自然科学基金重点资助项目(50730008)；上海市科委基金资助项目(0752nm015)通信作者：张亚非，E-mail：yfzhang@sjtu．edu．cn136MicronanoelectronicTechnologyVo1．47No．3March2O10张耀中等：纳米分子电子器件的研究决于构成它的电子器件，近年来纳米分子器件的发想的材料。I]LI．GITTINS等人[1]随后同

8、样利用Bipy展受到很大关注，纳米分子器件具有高集成度的优分子的氧化还原特性作为可逆分子开关，当Bipy分势，一个指甲盖上能够集成一百万亿个分子电子元子处于2价氧化状态时无电流，当STM针尖施加一件[1]，计算机集成度的提高帮助运算速度大幅提适当的电压时，Bipy分子还原为一价状态，有较大高。纳米分子器件还可以大批量合成，这样势必会电流产生。不过他们的研究都是遵循材料本身的变大幅度缩减生产成本，从而更具有竞争优势