Dispositivos eletrônicos de molécula única, que usam moléculas únicas ou monocamadas moleculares como seus canais condutores, oferecem uma nova estratégia para resolver os gargalos de miniaturização e funcionalização encontrados por dispositivos eletrônicos semicondutores tradicionais. Esses dispositivos têm muitas vantagens inerentes, incluindo características eletrônicas ajustáveis, facilidade de disponibilidade, diversidade funcional e assim por diante.
Até o momento, foram realizados dispositivos de molécula única com uma variedade de funções, incluindo diodos, dispositivos de efeito de campo e dispositivos optoeletrônicos. Além de suas importantes aplicações no campo de dispositivos funcionais, os dispositivos de molécula única também fornecem uma plataforma única para explorar as propriedades intrínsecas das matérias no nível de molécula única.

A regulação das propriedades elétricas de dispositivos de molécula única ainda é um passo fundamental para avançar ainda mais no desenvolvimento da eletrônica molecular. Para ajustar efetivamente as propriedades moleculares do dispositivo, é necessário esclarecer as interações entre o transporte de elétrons em dispositivos de molécula única e campos externos, como temperatura externa, campo magnético, campo elétrico e campo de luz. Entre esses campos, o uso da luz para ajustar as propriedades eletrônicas de dispositivos de molécula única é um dos campos mais importantes, conhecido como "optoeletrônica de molécula única".

Essa interação não se refere apenas à influência da luz nas propriedades elétricas dos dispositivos moleculares, ou seja, o uso da luz para controlar o transporte de carga através das moléculas, mas também se refere à luminescência originada das moléculas durante o processo de transferência de carga. Compreender o mecanismo de interação fotoelétrica em dispositivos de molécula única é de grande importância para o desenvolvimento da optoeletrônica de molécula única.

Os grupos de pesquisa do Prof. Xuefeng Guo, Prof. Chuancheng Jia e Prof. Dong Xiang do Centro de Ciências de Moléculas Únicas da Universidade de Nankai revisam o mecanismo físico e além em dispositivos optoeletrônicos de molécula única. Dispositivos optoeletrônicos de molécula única são de grande importância porque não apenas fornecem novas estratégias para resolver o gargalo de miniaturização e funcionalização de dispositivos eletrônicos semicondutores tradicionais, mas também ajudam a explorar as propriedades intrínsecas das moléculas no nível de molécula única. Controlar as propriedades elétricas de dispositivos de molécula única ainda é a chave para avançar ainda mais no desenvolvimento da eletrônica molecular.

Portanto, é importante esclarecer a interação entre o transporte de carga nos dispositivos e os campos externos, principalmente a luz. Nesta revisão publicada em Avanços Opto-Eletrônicos , os efeitos optoeletrônicos envolvidos em dispositivos de molécula única são resumidos, incluindo comutação de fotoisomerização, fotocondutância, excitação induzida por plasmon, fotovoltaica e eletroluminescência. Além disso, são elaborados os mecanismos de dispositivos optoeletrônicos de uma única molécula, especialmente os processos de fotoisomerização, fotoexcitação e tunelamento fotoassistido. Finalmente, as oportunidades e desafios decorrentes da pesquisa de optoeletrônica de molécula única são brevemente apresentados, e são propostos novos avanços neste campo. Esta revisão será útil para os leitores envolvidos em pesquisas relacionadas à optoeletrônica, fotônica, eletrônica orgânica, eletrônica molecular, etc. + Explorar mais

Uma revisão de dispositivos eletrônicos baseados em moléculas únicas