Large-area molecular junctions
Datum: 02 juni 2008
Promotie: H.B. Akkerman, 11.00 uur, Academiegebouw, Broerstraat 5,
Groningen
Titel: Large-area molecular junctions
Promotor(s): prof.dr. B. de Boer, prof.dr.ir. P.W.M. Blom, prof.dr.
D.M. de Leeuw
Faculteit: Wiskunde en Natuurwetenschappen
Moleculaire elektronica zonder kortsluiting
Het voornaamste doel van moleculaire elektronica is het vervaardigen
van elektronische componenten gebaseerd op de elektronische
functionaliteit van enkele of een groep moleculen. Omdat de fabricatie
van elektrodes aan moleculen snel leidt tot kortsluiting is het
fabriceren van reproduceerbare elektronische testconfiguraties echter
verre van gemakkelijk. Het betrouwbaar `contacteren' van de moleculen
is een grote uitdaging.
Het proefschrift van Hylke Akkerman beschrijft een nieuw concept om
dit probleem op te lossen door middel van het aanbrengen van een hoog
geleidende polymeerlaag op een zogenaamde zelfassemblerende monolaag
(SAM), resulterend in betrouwbare en reproduceerbare moleculaire
juncties. Ondanks dat deze hooggeordende monolaag (het actieve
element) slechts één to enkele nanometers dik is, kunnen de grote
moleculen van het polymeer de monolaag niet doordringen. Hierdoor
beschermt het polymeer de monolaag voor de inkomende metaalatomen
tijdens het opdampen van de bovenelektrode. Omdat de
fabricagetechnieken relatief simpel zijn en veel gebruikt in de
industrie, is het mogelijk om deze moleculaire juncties te
implementeren in bestaande industriële technologie.
Alkaan(di)thiolen, de door Akkerman bestudeerde moleculen, zijn een
ideaal referentiesysteem voor iedere nieuwe technologie in de
moleculaire elektronica. Bestaande uit een lineaire koolstofketen met
een zwavel eindgroep, kunnen deze moleculen spontaan geordende
monolagen vormen op goud. Akkerman onderzocht het elektronische
transport door deze alkaan(di)thiolen, in combinatie met de invloed
van procesparameters op de formatie van de monolaag en op de
elektrische karakteristieken. Hij toont aan dat de weerstand van een
moleculaire junctie gefractioneerd kan worden, waardoor de schijnbare
discrepanties in de literatuur voor de weerstand van een enkel
molecuul verklaard kunnen worden.
Hylke Akkerman (Leeuwarden, 1980) studeerde technische natuurkunde in
Groningen. Het onderzoek werd uitgevoerd bij het Zernike Institute for
Advanced Materials van de RUG. /JS
Zie ook persbericht Doorbraak in moleculaire elektronica
Rijksuniversiteit Groningen