近日，廈門大學(xué)固體表面物理化學(xué)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(xué)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(xué)·進展》上。
半導(dǎo)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(dǎo)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(dǎo)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(xué)問題。
廈門大學(xué)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(dǎo)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(dǎo)體器件小型化領(lǐng)域的重要潛力。”洪文晶說。
