En un artículo que se publicará en el próximo número de Nano , un grupo de investigadores de la Universidad Shenyang Jianzhu en China ha proporcionado una descripción general de los dispositivos electrónicos de una sola molécula, incluyendo dispositivos electrónicos moleculares y tipos de electrodos. También describen los desafíos futuros para el desarrollo de dispositivos electrónicos basados ​​en moléculas individuales con la esperanza de atraer a más expertos de otros campos para participar en esta investigación.

En el presente, Los dispositivos electrónicos tradicionales basados ​​en materiales semiconductores se enfrentan a graves desafíos. no solo limitaciones técnicas y tecnológicas, pero también limitaciones teóricas clave. Con el rápido desarrollo de la nanotecnología y la investigación en profundidad, Los investigadores han avanzado en la teoría y la práctica de los dispositivos electrónicos moleculares en los últimos años.

Los dispositivos electrónicos moleculares son dispositivos que utilizan moléculas (incluidas biomoléculas) con determinadas estructuras y funciones para construir un sistema ordenado en la escala molecular o supramolecular. Hacen uso del efecto cuántico de los electrones para funcionar, controlar el comportamiento de electrones individuales, y realizar las funciones de detección de información, Procesando, transmisión y almacenamiento, como diodos moleculares, memorias moleculares, alambres moleculares, transistores de efecto de campo molecular e interruptores moleculares.

Como sistema cuántico estable con abundantes propiedades fotoeléctricas, Las moléculas tienen muchas propiedades de transporte electrónico diferentes a las de los dispositivos semiconductores. Los dispositivos electrónicos moleculares tienen las siguientes ventajas:(1) pequeño volumen molecular, que puede mejorar la velocidad de integración y operación; (2) la selección de componentes y estructuras apropiados puede cambiar ampliamente las propiedades eléctricas de las moléculas; (3) las moléculas son fáciles de sintetizar, y la estructura requerida puede formarse mediante un método de autoensamblaje; y (4) la escala molecular está en la escala nanométrica y tiene ventajas en el costo, eficiencia, y consumo de energía.

Con los dispositivos electrónicos tradicionales basados ​​en silicio cada vez más pequeños, el impacto de los efectos cuánticos está comenzando a surgir. La investigación sobre electrónica molecular ha logrado avances importantes. Los investigadores están aumentando su comprensión de características como los posibles efectos termoeléctricos, nuevos fenómenos de transporte de espín inducidos térmicamente y resistencia diferencial negativa, y cree que más pequeño, En el futuro se realizarán productos de alta tecnología más rápidos y "más frescos".

Sin embargo, el trabajo de investigación actual sobre dispositivos moleculares sigue siendo teórico, y todavía queda mucho trabajo por hacer en términos de confiabilidad de fabricación de dispositivos, repetibilidad experimental, y costo de fabricación. Por lo tanto, el propósito de esta revisión es atraer a más expertos, académicos e ingenieros de campos como la química, física y microelectrónica para participar en esta investigación para que los dispositivos electrónicos moleculares se conviertan en una realidad lo antes posible.