Skip to ContentSkip to Navigation
ActueelNieuwsberichten

048 - Doorbraak in moleculaire elektronica

Onderzoekers van het Materials Science Centreplus van de Rijksuniversiteit Groningen en Philips Research zijn er voor het eerst in geslaagd om met een eenvoudige methode het transport van elektronen in een enkele laag van moleculen betrouwbaar en reproduceerbaar te meten. De methode is een doorbraak in het wetenschappelijk onderzoek naar moleculaire elektronica. De resultaten worden op 4 mei 2006 gepubliceerd in het wetenschappelijk vakblad Nature.

‘Er is de laatste tien à twintig jaar veel onderzoek gedaan aan moleculaire elektronica. Dit is een vorm van nanotechnologie waarin een elektronische functie wordt ingebouwd in een enkele laag organische moleculen. Maar wat nog ontbrak in het vakgebied was een methode om betrouwbare metingen aan zo’n laag te verrichten’, zegt de Groningse hoogleraar prof. dr. ir Paul Blom.

Kortsluiting

Om het elektronentransport in een monolaag moleculen te meten, moet deze laag ingesloten zitten tussen twee lagen metaal (goud). De beide metaallagen dienen als elektroden. Het proces begint met het spontaan laten groeien van de monolaag moleculen (1,5 nanometer dik) op één van de elektroden. De moleculen komen dan als haren recht op het metaaloppervlak te staan. Vervolgens kan er een tweede metaallaag worden opgedampt. Er zitten echter altijd leemten in de monolaag die tijdens het opdampen worden opgevuld met metaalatomen. Het gevolg is kortsluiting. Een alternatief is proberen om met de tip een Scanning Tunnel Microscope (STM) het uiteinde van één molecuul op te zoeken. Maar de uitkomsten van dit soort metingen vertonen een enorme variatie, omdat nooit duidelijk is of de STM-tip precies op het uiteinde van het molecuul zit of net ernaast.

Extra plastic laag

De onderzoeksgroep uit Groningen en Eindhoven lost dit probleem op door op de moleculaire monolaag eerst een extra laag geleidend plastic aan te brengen. Die plastic laag heeft een structuur met platliggende vezels die niet in eventuele leemten past. Omdat het geleidend vermogen van geleidend plastic beperkt is, komt bovenop op de plastic laag weer een metaallaag. ‘Uit ons onderzoek blijkt dat we aan deze vierlaagsstructuur goed reproduceerbare metingen uit kunnen voeren, die de elektrische eigenschappen van de monolaag weerspiegelen’, zegt de leider van het project, dr. Bert de Boer van het Materials Science Centreplus van de RUG.

Moleculaire zelf-organisatie

Hoewel het nog in de kinderschoenen staat, wordt moleculaire elektronica beschouwd als een veelbelovende toepassing van nanotechnologie. Met moleculaire elektronica kan men elektronische ‘devices’ en schakelingen maken waarbij de functionaliteit verankerd zit in de moleculen zelf. Nu worden nog druk- of etstechnieken gebruikt bij de fabricage van elektronisch schakelingen. Moleculaire elektronica berust echter op het principe van moleculaire zelf-organisatie. Net als in de levende natuur rangschikken de moleculen zich spontaan in de juiste structuur.

Geen concurrent

Als moleculaire elektronica eenmaal volwassen is, ligt een nieuw terrein van toepassingen voor de elektronica-industrie open. Maar dr. ir. Dago de Leeuw van Philips Research verwacht niet dat het zal concurreren met de huidige, op silicium gebaseerde technologie. ‘Plastic elektronica is vooral interessant voor toepassingen die men grootschalig tegen zeer lage kosten wil produceren’, zegt hij.

Noot voor de pers

Meer informatie:

dr. B. de Boer, tel. (050) 363 4370/8750, e-mail: b.de.boer@rug.nl

prof.dr.ir. P.W.M. Blom, tel. (050) 363 4376/8750, e-mail: p.w.m.blom@rug.nl

Zie ook: http://www.research.philips.com/newscenter/archive/2006/060504-molelec.html

Nature publicatie:

Titel: Towards molecular electronics with large-area molecular junctions

Auteurs: Hylke B. Akkerman, Paul W.M. Blom, Dago M. de Leeuw, Bert de Boer

Laatst gewijzigd:04 augustus 2014 12:10
printOok beschikbaar in het: English

Meer nieuws