Работа посвящена созданию молекулярных полупроводниковых каналов на основе полимерных молекул со сформированными наноразмерными электродами из однослойных углеродных нанотрубок. Предложена воспроизводимая технология формирования наноразмерных зазоров в углеродных нанотрубках с помощью фокусированного ионного пучка Ga + . В сформированные между нанотрубками нанозазоры с шириной до 30 нм под действием электрофореза осаждались молекулы полианилина из раствора в 1-метил-2-пирролидоне. В результате были созданы молекулярные органические транзисторы, в которых исследован полевой эффект и определена подвижность молекулярного канала, равная 0.1 см 2 /В · с при отношении токов включения и выключения 5 · 10 2 .DOI: 10.21883/FTP.2017.04.44344.8383 ВведениеМолекулярная наноэлектроника предполагает созда-ние функциональных элементов на основе манипулиро-вания и управления свойствами одиночных молекул [1]. Одним из базовых элементов молекулярной наноэлек-троники является одномолекулярный транзистор, в ко-тором проводимость осуществляется через одиночную органическую молекулу (или малую группу таких мо-лекул) [2][3][4]. Ключевой проблемой в данных структурах является формирование наноразмерных контактов сто-ка и истока в совокупности с затворным электродом для возможности исследования полевого управления канала. Применение углеродных нанотрубок (УНТ/CNT) и методик травления фокусированным ионным пучком (ФИП) позволяет воспроизводимо и технологично фор-мировать нанозазоры необходимых размеров, сопостави-мых с длиной одной молекулы [5].Электроды из углеродных нанотрубок способны до-статочно эффективно инжектировать заряд в молеку-лу, несмотря на то что молекулы могут быть только физически адсорбированы. Значения инжектируемого из УНТ тока больше, чем на порядок, превышают значения тока, инжектируемого из металлических контактов [6]. Проводимость электродов на основе однослойных УНТ может зависеть от потенциала затвора, что затрудняет детектирование изменений в транспорте носителей в одиночных молекулах. Однако в случаях УНТ металли-ческого типа, а также пучков нанотрубок данная зави-симость становится пренебрежимо малой по сравнению с каналом на основе отдельных молекул полианилина (ПАНИ/PANI) [7] и позволяет измерять свойства самих молекулярных каналов. ПАНИ как основа одномолеку-лярных полупроводниковых приборов является интерес-ным объектом для исследования ввиду его возможного существования в трех оксидных состояниях, различаю-щихся электронными свойствами.Исследован эффект поля, оценена подвижность в молекулярном канале, а также определена возможная геометрия перехода УНТ−ПАНИ и влияние структу-рированности молекулярного канала на свойства тран-зистора. Методика эксперимента Материалы и оборудованиеВ качестве подложки использовались легированные бором кремниевые пластины (удельное сопротивление ρ = 0.001 Ом · см) микроэлектронной полировки с тер-мически выращенным слоем оксида кремния толщи-ной 300 нм. В дальнейшем легированная подложка крем-ния использовалась в качестве нижнего затвора при проведении измерений вольт-амперн...
scite is a Brooklyn-based organization that helps researchers better discover and understand research articles through Smart Citations–citations that display the context of the citation and describe whether the article provides supporting or contrasting evidence. scite is used by students and researchers from around the world and is funded in part by the National Science Foundation and the National Institute on Drug Abuse of the National Institutes of Health.
hi@scite.ai
10624 S. Eastern Ave., Ste. A-614
Henderson, NV 89052, USA
Copyright © 2024 scite LLC. All rights reserved.
Made with 💙 for researchers
Part of the Research Solutions Family.