第七章分子電子學(xué)器件演示文稿目前一頁\總數(shù)二十二頁\編于二十二點(diǎn)優(yōu)選第七章分子電子學(xué)器件目前二頁\總數(shù)二十二頁\編于二十二點(diǎn)★分子器件的研究目標(biāo):

采用有機(jī)和無機(jī)導(dǎo)電聚合物、生物聚合物、電荷轉(zhuǎn)移鹽、有機(jī)金屬和其他分子材料，開創(chuàng)出用于信息和微電子學(xué)的新型元件?！锓肿悠骷膬?yōu)點(diǎn)：①分子電子芯片的尺寸比目前的硅芯片小3個(gè)數(shù)量級；②一個(gè)同樣體積的分子芯片具有比通常芯片高出幾百萬倍的計(jì)算能力；③計(jì)算機(jī)的設(shè)計(jì)概念也有較大的變化，分子大小的電子線路的排列密度會導(dǎo)致真正的數(shù)據(jù)庫計(jì)算機(jī)存儲器的發(fā)展目前三頁\總數(shù)二十二頁\編于二十二點(diǎn)

7.2分子導(dǎo)線種類信息的載流子金屬電子無機(jī)非金屬電子、空穴

分子

電子、空穴、孤子、自由基電子、極化子、雙極化子目前四頁\總數(shù)二十二頁\編于二十二點(diǎn)★分子導(dǎo)線舉例①共軛聚合物反式聚乙炔順式聚乙炔聚對苯目前五頁\總數(shù)二十二頁\編于二十二點(diǎn)聚吡咯聚噻吩聚二乙炔聚硫氮化物

(SN)n目前六頁\總數(shù)二十二頁\編于二十二點(diǎn)②納米尺寸的剛性線性分子導(dǎo)線

尺寸為3.06nm的分子導(dǎo)線目前七頁\總數(shù)二十二頁\編于二十二點(diǎn)

尺寸為5.28nm的分子導(dǎo)線目前八頁\總數(shù)二十二頁\編于二十二點(diǎn)尺寸為7.5nm的分子導(dǎo)線目前九頁\總數(shù)二十二頁\編于二十二點(diǎn)

③卟啉衍生物分子導(dǎo)線目前十頁\總數(shù)二十二頁\編于二十二點(diǎn)7.3分子光子導(dǎo)線硼-二吡咯亞甲基染料在一端提供光輸入，三個(gè)鋅卟啉的線性排列作為信號的輸運(yùn)單元,而原卟啉在另一端提供光輸出目前十一頁\總數(shù)二十二頁\編于二十二點(diǎn)7.4分子激光皮秒光開關(guān)

它含有兩個(gè)三戊烷基單苯基卟啉(HP)，剛性地連接到N,N-雙苯基-3，4，9，10－苝雙(二酰亞胺)(PBDCI)上目前十二頁\總數(shù)二十二頁\編于二十二點(diǎn)

PBDCI衍生物能可逆地被一個(gè)電子或兩個(gè)電子還原，這就提供這樣一種可能性，即從給體分子轉(zhuǎn)移的快速光誘導(dǎo)電子可以選擇性地以一個(gè)電子或兩個(gè)電子還原PBDCI，由此而生成從713nm到546nm光致變色的吸收帶，能作為光學(xué)分子開關(guān)的基礎(chǔ)目前十三頁\總數(shù)二十二頁\編于二十二點(diǎn)

PBDCI衍生物的光物理行為構(gòu)成一個(gè)光強(qiáng)度依賴性的光開關(guān)。當(dāng)光強(qiáng)度增加時(shí)，PBDCI衍生物從713nm處的強(qiáng)瞬態(tài)吸收體轉(zhuǎn)變到546nm的吸收體。用這樣的分子能在皮秒時(shí)限內(nèi)調(diào)制兩束不同顏色的光。而且PBDCI衍生物能作為具有兩種不問激發(fā)波長的開關(guān)。激發(fā)PBDCI衍生物將第一個(gè)電子轉(zhuǎn)移以生成PH+—PBDCI—HP。第二個(gè)電子的轉(zhuǎn)移可以在585nm外加第二個(gè)光子來激發(fā)，生成PH+—PBDCI—HP+，也就是原則上由剩余的基態(tài)卟啉吸收，因此，這個(gè)分子能形成邏輯操作目前十四頁\總數(shù)二十二頁\編于二十二點(diǎn)7.5分子整流器分子整流器的模型分子：由受體7，7，8，8—四氰基對亞甲基苯醌(TCNQ)和給體四硫富瓦烯(TTF)組成。3個(gè)亞甲基橋是為了保證分子的剛性和絕緣性目前十五頁\總數(shù)二十二頁\編于二十二點(diǎn)★實(shí)例：單分子LB膜目前十六頁\總數(shù)二十二頁\編于二十二點(diǎn)7.6化學(xué)和電化學(xué)可開關(guān)的分子來回運(yùn)動(dòng)裝置目前十七頁\總數(shù)二十二頁\編于二十二點(diǎn)目前十八頁\總數(shù)二十二頁\編于二十二點(diǎn)

7.7分子存儲器★一頁書：100bit／cm2★磁帶：105bit／cm2★半導(dǎo)體隨機(jī)存取存儲器（RAM）：107bit／cm2★正在研究中的體系（磁泡、磁盤、光盤、全息記錄）:108～109bit／cm2★DNA:1014bit／cm2,1020bit／cm3★分子存儲器通過雙穩(wěn)態(tài)或多穩(wěn)態(tài)分子來實(shí)現(xiàn),分子存儲器的原理：1）分子內(nèi)或分子間的氫轉(zhuǎn)移；2）二聚化反應(yīng)；3）順式-反式異構(gòu)；4）電荷轉(zhuǎn)移；5）苯型-醌型轉(zhuǎn)變目前十九頁\總數(shù)二十二頁\編于二十二點(diǎn)目前二十頁\總數(shù)二十二頁\編于二十二點(diǎn)

★實(shí)例：

500nm弱光

500nm強(qiáng)光烯醇（E）型順式醌酮（QC）型

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