Towards Solution Processable Single-Molecule Devices: Controlled Assembly of Carbon Nanotube Electrodes for Molecular Electronics

迈向可溶液加工的单分子器件：用于分子电子学的碳纳米管电极的受控组装

基本信息

批准号：
EP/M029506/1
负责人：
Matteo Palma
金额：
$ 12.7万
依托单位：
Queen Mary University of London
依托单位国家：
英国
项目类别：
Research Grant
财政年份：
2015
资助国家：
英国
起止时间：
2015 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://gtr.ukri.org/projects?ref=EP%2FM029506%2F1
关键词：
Towards Solution Processable Single Molecule

项目摘要

One of the ultimate goals in nanotechnology is the ability to produce devices based on individual molecules and nanostructures. Molecular electronics, devices that are based on single-molecules, could overcome technological limitations of current silicon-based electronic devices, and fulfill complementary technological roles. Despite the many potential benefits envisioned for molecular-scale electronics, the strategies employed to date for device implementation suffer from various limitations, resulting in devices with poor performance, low yield and limited versatility. Principal among these limitations are the time and cost involved in fabrication, the poor control over the molecular assembly, and the lack of suitable technologies for the establishment of electrical contact between molecules and electrodes. Thus many challenges remain.The primary goal of this project is to develop a universal approach for the production of high-throughput solution processable single-molecule nanodevices, for optoelectronic and renewable energy applications. We will achieve this applying novel methods to interface individual molecules to carbon nano-electrodes in solution, and subsequently controlling the organization of the so formed molecular junctions on surfaces for device implementation. Different classes of molecular materials both organic and inorganic, which display promising attributes, will be investigated in device configurations. By approaching the limits of information processing, the strategy we propose has the potential to create a new generation of single-molecule multifunctional systems, and drastically reduce costs associated with device and circuit fabrication. Future technologies will require devices of this type in a variety of key areas, including ultra-high speed computation, bioelectronics, and for renewable energy applications.

纳米技术的最终目标之一是能够根据单个分子和纳米结构生产设备的能力。分子电子设备，基于单分子的设备，可以克服基于硅的电子设备的技术局限性，并履行互补的技术作用。尽管分子规模电子设备有许多潜在的好处，但迄今为止，用于实施设备的策略受到了各种限制，导致性能较差，产量低和多功能性的设备。这些局限性的主要内容是制造的时间和成本，对分子组件的控制不佳以及缺乏适当的技术来建立分子和电极之间的电接触。因此，仍然存在许多挑战。该项目的主要目标是开发一种普遍的方法，用于生产高通量解决方案的可处理单分子纳米电视，用于光电和可再生能源应用。我们将实现这种应用的新方法，以将单个分子接口到溶液中的碳纳米电极，并随后控制SO形成的分子连接在表面上的组织以实现设备。有机和无机分子材料的不同类别的分子材料将在设备配置中研究有希望的属性。通过接近信息处理的限制，我们提出的策略有可能创建新一代的单分子多功能系统，并大大降低与设备和电路制造相关的成本。未来的技术将需要此类设备在各种关键领域，包括超高速度计算，生物电子学和可再生能源应用。

项目成果

期刊论文数量（9）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Direct Synthesis of Multiplexed Metal-Nanowire-Based Devices by Using Carbon Nanotubes as Vector Templates

使用碳纳米管作为载体模板直接合成多重金属纳米线器件

DOI：
10.1002/ange.201902857
发表时间：
2019
期刊：
Angewandte Chemie
影响因子：
0
作者：
Clément P
通讯作者：
Clément P

DNA-Wrapped Single-Walled Carbon Nanotube Assemblies

DOI：
10.1021/acs.iecr.7b00429
发表时间：
2017-05-10
期刊：
INDUSTRIAL & ENGINEERING CHEMISTRY RESEARCH
影响因子：
4.2
作者：
McMorrow, Joseph;Freeley, Mark;Palma, Matteo
通讯作者：
Palma, Matteo

Tuning the Coupling in Single-Molecule Heterostructures: DNA-Programmed and Reconfigurable Carbon Nanotube-Based Nanohybrids.

调整单分子异质结构中的耦合：基于DNA的碳纳米管纳米杂化剂。

DOI：
10.1002/advs.201800596
发表时间：
2018-10
期刊：
Advanced science (Weinheim, Baden-Wurttemberg, Germany)
影响因子：
0
作者：
Freeley M;Attanzio A;Cecconello A;Amoroso G;Clement P;Fernandez G;Gesuele F;Palma M
通讯作者：
Palma M

Direct Synthesis of Multiplexed Metal-Nanowire-Based Devices by Using Carbon Nanotubes as Vector Templates.

DOI：
10.1002/anie.201902857
发表时间：
2019-06
期刊：
Angewandte Chemie
影响因子：
0
作者：
P. Clément;Xinzhao Xu;C. Stoppiello;G. Rance;Antonio Attanzio;J. O'Shea;Robert H. Temperton;A. Khlobystov;K. Lovelock;Jake M Seymour;R. Fogarty;A. Baker;R. Bourne;Brendan L Hall;T. Chamberlain;M. Palma
通讯作者：
P. Clément;Xinzhao Xu;C. Stoppiello;G. Rance;Antonio Attanzio;J. O'Shea;Robert H. Temperton;A. Khlobystov;K. Lovelock;Jake M Seymour;R. Fogarty;A. Baker;R. Bourne;Brendan L Hall;T. Chamberlain;M. Palma

Reconfigurable Carbon Nanotube Multiplexed Sensing Devices.

DOI：
10.1021/acs.nanolett.8b00856
发表时间：
2018-06
期刊：
Nano letters
影响因子：
10.8
作者：
Xinzhao Xu;P. Clément;Johnas Eklöf-Österberg;N. Kelley-Loughnane;K. Moth‐Poulsen;J. Chávez;M. Palma
通讯作者：
Xinzhao Xu;P. Clément;Johnas Eklöf-Österberg;N. Kelley-Loughnane;K. Moth‐Poulsen;J. Chávez;M. Palma