一种动态分子基电子器件及其操作方法

摘要

本发明属于分子电子器件和纳米机电系统技术领域，具体涉及一种新型的动态分子器件的构造和操作方法。该器件可以兼具开关功能和整流功能。工作原理基于电学和分子力学的综合运用，将力学中的杠杆原理和电场诱导固有偶极子的取向效应相结合，利用外加电场的强度和方向来实现电子器件的开关功能和二极管功能，可作为新一代信息处理和逻辑运算的核心元件。本发明提出的电子器件是一种动态分子基器件，因此可以看作一种分子尺度的纳米机电系统(molecular nanoelectromechanical system，简称M-NEMS)。本发明提出的器件结构和工作模式对于分子马达的构建以及纳米尺度分子状态的控制和力学传输有应用价值。

主权项

一种动态分子基电子器件，其特征在于由绝缘基底、底电极、有机单分子层膜、真空间隙和顶电极5部分组成，其中，底电极置于绝缘基底之上，有机单分子层膜置于底电极之上，真空间隙处于有机单分子层膜和顶电极之间，宽度为隧道距离或稍大于隧道距离；所述有机单分子层膜材料在结构上既含有长条形的π共轭刚性单元，又含有可弯曲的柔性部分，所述柔性非共轭部分靠近底电极表面，所述共轭刚性单元处于有机单分子层膜的外表面，其中，刚性的共轭单元沿长轴方向存在固有的电偶极矩，可弯曲的柔性部分含有1～3个末端巯基。