Alinean los niveles de energía en una unión de dos terminales con modificaciones exclusivamente químicas

Investigadores del grupo Nanomol del CIBER-BBN y del ICMAB-CSIC liderado por el Dr. Jaume Veciana y de la Universidad Nacional de Singapur han demostrado que la alineación de los niveles de energía en uniones moleculares basadas en monocapas auto ensambladas puede regularse a través de modificaciones exclusivamente químicas; lo que es una alternativa atractiva para controlar las propiedades eléctricas de uniones de dos terminales.

La alineación de los niveles de energía en los transistores moleculares puede controlarse externamente mediante la aplicación de un voltaje a través del electrodo puerta, lo que permite mover los orbitales moleculares con respecto a los niveles de Fermi de los electrodos fuente y sumidero. Sin embargo, en las uniones moleculares de dos terminales, al no poseer un electrodo puerta, los niveles de energía moleculares sufren de un apuntalamiento por los niveles de Fermi de los electrodos, que impide controlar su alineación.

En este artículo, publicado en Nature Communications, los investigadores describen un incremento de dos órdenes de magnitud de la corriente de túnel en uniones de dos terminales conseguido, a través del control químico del orbital molecular, al cambiar la naturaleza del componente molecular desde su forma no radicalaria a la de radical estable sin necesidad de alterar la estructura supramolecular de la unión.

Demuestran así que la alineación de los niveles de energía en uniones moleculares basadas en monocapas auto ensambladas puede regularse a través de modificaciones exclusivamente químicas, lo que constituye una alternativa atractiva para controlar las propiedades eléctricas de uniones de dos terminales.

Artículo de referencia:

Chemical control over the energy-level alignment in a two-terminal junction. Li Yuan, Carlos Franco, Núria Crivillers, Marta Mas-Torrent, Liang Cao, C.S. Suchand Sangeeth, Concepció Rovira, Jaume Veciana*, Christian A. Nijhuis*. Nature Communications.

Imagen: Representación esquemática de las unions de AuTS-SC10PTMR/NR//GaOxcond/EGaIn y diagrama de niveles de energía correspondiente.