2021-01-15
我们课题组在石墨烯基单分子电子器件的尺寸极限研究取得新进展，相关研究成果以“Cross-plane transport in a single-molecule two-dimensional van der Waals heterojunction”为题发表于Science Advances（Sci. Adv. 2020, 6, eaba6714）。
我们实验室通过自主发展能够精准构筑和表征单分子器件的科学仪器技术，实现了两片单层石墨烯电极间距的精确调控，以此将单个平面有机分子连接在两片单层石墨烯电极之间，从而构筑了具有三明治结构、导电通道长度仅为单原子层厚度的单分子范德华异质结器件。进一步选用9种多环芳烃化合物构筑出了一系列单分子二维范德华异质结，并实现了对该类器件的电输运性质的系统电学表征。与传统的单分子电子器件所通过面内输运（in-plane）不同的是，单分子二维范德华异质结的电输运是采用层间输运（cross-plane transport）。虽然导电通道仅有单原子层厚度，但是通过对分子共轭程度乃至拓扑结构的精细调节仍然可以显著改变单分子电子器件的电子输运能力。该工作所发展的构筑技术，还可以拓展到其他二维材料和分子体系，从而为新型单分子二维材料范德华异质结器件的设计、构筑和表征，提供了独特的表征技术和研究方法。
