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Los dispositivos electrónicos de molécula única, que utilizan moléculas únicas o monocapas moleculares como canales conductores, ofrecen una nueva estrategia para resolver los cuellos de botella de miniaturización y funcionalización que encuentran los dispositivos electrónicos semiconductores tradicionales. Estos dispositivos tienen muchas ventajas inherentes, que incluyen características electrónicas ajustables, facilidad de disponibilidad, diversidad funcional, etc.
Hasta la fecha, se han realizado dispositivos de una sola molécula con una variedad de funciones, incluidos diodos, dispositivos de efecto de campo y dispositivos optoelectrónicos. Además de sus importantes aplicaciones en el campo de los dispositivos funcionales, los dispositivos de una sola molécula también brindan una plataforma única para explorar las propiedades intrínsecas de las materias a nivel de una sola molécula.
La regulación de las propiedades eléctricas de los dispositivos de una sola molécula sigue siendo un paso clave para seguir avanzando en el desarrollo de la electrónica molecular. Para ajustar de manera efectiva las propiedades moleculares del dispositivo, es necesario aclarar las interacciones entre el transporte de electrones en dispositivos de una sola molécula y los campos externos, como la temperatura externa, el campo magnético, el campo eléctrico y el campo de luz. Entre estos campos, el uso de la luz para ajustar las propiedades electrónicas de los dispositivos de una sola molécula es uno de los campos más importantes, conocido como "optoelectrónica de una sola molécula".
Esta interacción no solo se refiere a la influencia de la luz en las propiedades eléctricas de los dispositivos moleculares, es decir, el uso de la luz para controlar el transporte de carga a través de las moléculas, sino que también se refiere a la luminiscencia que se origina en las moléculas durante el proceso de transferencia de carga. Comprender el mecanismo de interacción fotoeléctrica en dispositivos de una sola molécula es de gran importancia para el desarrollo de la optoelectrónica de una sola molécula.
Los grupos de investigación del Prof. Xuefeng Guo, el Prof. Chuancheng Jia y el Prof. Dong Xiang del Centro de Ciencias de Moléculas Únicas de la Universidad de Nankai revisan el mecanismo físico y más allá en dispositivos optoelectrónicos de moléculas únicas. Los dispositivos optoelectrónicos de una sola molécula son de gran importancia porque no solo proporcionan nuevas estrategias para resolver el cuello de botella de la miniaturización y la funcionalización de los dispositivos electrónicos semiconductores tradicionales, sino que también ayudan a explorar las propiedades intrínsecas de las moléculas a nivel de una sola molécula. El control de las propiedades eléctricas de los dispositivos de una sola molécula sigue siendo la clave para seguir avanzando en el desarrollo de la electrónica molecular.
Por lo tanto, es importante aclarar la interacción entre el transporte de carga en los dispositivos y los campos externos, especialmente la luz. En esta revisión publicada en Opto-Electronic Advances , se resumen los efectos optoelectrónicos involucrados en los dispositivos de una sola molécula, incluidos el cambio de fotoisomerización, la fotoconductancia, la excitación inducida por plasmones, la energía fotovoltaica y la electroluminiscencia. Además, se elaboran los mecanismos de los dispositivos optoelectrónicos monomoleculares, especialmente los procesos de fotoisomerización, fotoexcitación y tunelización fotoasistida. Finalmente, se presentan brevemente las oportunidades y desafíos que surgen de la investigación de la optoelectrónica de molécula única y se proponen nuevos avances en este campo. Esta revisión será útil para los lectores que se dedican a la investigación relacionada con la optoelectrónica, la fotónica, la electrónica orgánica, la electrónica molecular, etc. + Explora más
