近日,廈門大學固體表面物理化學國家重點實驗室洪文晶教授研究團隊,與英國蘭卡斯特大學柯林·蘭伯特院士團隊合作,在室溫下制備出了迄今為止世界上最薄的、厚度約為頭發(fā)絲直徑1/60000的單分子電子器件。該研究成果在線發(fā)表于國際期刊《科學·進展》上。
半導體被喻為國家的“工業(yè)糧食”,其中硅基微電子器件占據(jù)了主導地位,但硅基器件小型化正逐步逼近其物理極限。采用有機分子來構(gòu)筑新型分子電子器件,是突破半導體器件小型化的重要潛在技術(shù)方案之一,有機分子器件小型化的尺寸極限就成為了該領(lǐng)域的重要基礎(chǔ)科學問題。
廈門大學研究團隊通過精確調(diào)控兩片單層石墨烯電極間距,將單個平面有機分子連接在兩片單層石墨烯電極之間,構(gòu)筑了導電通道長度僅為單原子層厚度的超薄單分子電子器件。此外,他們還發(fā)現(xiàn),通過對分子微小結(jié)構(gòu)的精細調(diào)節(jié),可以顯著提升該電子器件的電子輸運能力。
“這一僅超薄分子電子器件,展示了納米尺度電子輸運的獨特量子隧穿特性,也充分體現(xiàn)了分子電子器件在未來半導體器件小型化領(lǐng)域的重要潛力。”洪文晶說。