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전자 기술이 계속 발전함에 따라 과학자들은 분자 전자 제품 분야에 점점 더 관심을 기울이고 있습니다.분자 전자 장치는 전자 성분으로 분자의 연구 및 적용으로 전자 성분의 생산이 더 이상 전통적인 벌크 재료에 의존하지 않습니다.이 학제 간 연구 분야는 물리, 화학 및 재료 과학을 결합하고 무어의 법칙을 계속할 수있는 가능한 방법을 찾습니다.
전자 성분을 단일 분자 크기로 줄이는 아이디어를 통해 전통적인 기술 한계에서 벗어나 재료 사용을위한보다 효율적이고 저렴한 방법을 찾을 수 있습니다.
분자 전자 장치의 중요한 분자는 단일 분자 전자 장치이며, 작은 단일 분자 또는 여러 단일 분자를 전자 성분으로 사용하는 필드입니다.이 극도의 소형화 기술은 회로를 줄이는 목표 중 하나이며, 양자 역학 효과가 크게 영향을 미치기 시작하는 치수 범위에서 개별 전자의 전송은 기존의 전자 구성 요소에 비해 시스템의 특성을 크게 변화시킵니다.
그러나 단일 분자를 전극에 연결하는 실질적인 도전은 매우 어렵습니다.현재의 리소그래피 기술은 단락을 피할 정도로 작은 전극 간격을 생성 할 수 없습니다.따라서 과학자들은 파손 및 결합 기술 사용과 같은 다양한 전략을 채택하여 얇은 전극을 확장하여 분자 크기의 간격을 형성하는 것입니다.또한, 주사 터널링 현미경 (STM)의 팁은 또한 금속 기판에 부착 된 분자와 접촉하는데 사용될 수있다.
과학자들의 최신 실험에 따르면 금 표면에 인접한 원자 지오메트리가 연결의 신뢰성에 영향을 미쳐 반복성이 큰 도전이 될 수 있음을 보여줍니다.
원자 간격 문제 외에도 올바른 재료를 선택하는 것이 중요합니다.연구에 따르면 흑연 및 구형 분자의 공액 π 시스템은 동시에 다수의 원자와 전기적으로 접촉하여 단일 분자 전자의 성능을 향상시킬 수 있습니다.이로 인해 금속 전극에서 반도체 전극으로 전환 할 수있어 적용 전위가 더욱 확대 될 수 있습니다.예를 들어, Indium Arsenide 기반 나노 와이어는 더 넓은 밴드 갭 재료 임베디드 부품으로 작동하여 분자와 전극 사이의 전파를 신호하는 데 도움이됩니다.
그러나 순수 분자 기반 시스템과 회로와 벌크 전극을 연결하는 과정은 벽에 반복적으로 부딪쳤다.더 큰 과제는 많은 실험이 절대 0 근처의 저온에서 수행되어야한다는 것입니다. 이러한 에너지 소비는 분명히 무시되지 않습니다.분자 전자 장치의 역사
분자 전자 제품의 개념은 1956 년 독일 물리학자인 Arthur von Hippel에 의해 처음 제안되었으며, 과학자는 분자 및 원자 수준으로부터 전자 성분을 구축하는 방법이 조절 된 재료에 의존하기보다는 채택되어야한다고 주장했다.이 개념을 분자 공학이라고합니다.그러나이 분야의 상승으로 이어진 이정표 혁신은 1974 년에 Aivilam과 Ratner의 이론적 기사였으며,이 이론은 반도체 다이오드의 기능과 유사한 일원 전류 만있는 특수 분자 구조를 제안했습니다 이후 수십 년간의 연구.
분자 물질의 잠재력
전도성 중합체는 기존 재료에 비해 완전히 새로운 옵션을 제공합니다.그들의 기계적 특성은 상업용 재료와 다르지만, 전도성 중합체의 높은 전도도는 적용의 기초를 놓았다.이들 폴리머의 전자 특성은 유기 합성 방법을 통해 조정하여 처리 성능에 영향을 미쳐 미래의 회로 설계에 새로운 활력을 주입 할 수있다.
현재, 폴리 (3,4- 에틸렌 디 오 덱스 티오 펜) (PEDOT) 및 폴리 아닐린과 같은 안정적이고 반복적 인 전도성 중합체는 특히 항성 재료 및 투명 전도성 층에서 점차 널리 사용되고있다.
나노 구조화 된 전도성 폴리머의 도입 으로이 분야는 새로운 개발 기회를 안내했다.최근의 초분자 화학 방법은 차세대 분자 전자 장치의 발달을위한 새로운 기회를 제공하며, 근계 분자에 양이온 분자를 삽입하는 연구자들에 의한 실험은 현재 밀도가 두 배 증가하여 향후 분자 전자 장치의 큰 잠재력을 보여줍니다. 지속적인 확장에 대한 전망.
기술의 발전으로 과학자들은 신뢰할 수있는 분자 전극 연결 솔루션을 찾을 때 여전히 다양한 도전에 직면 해 있습니다.
