廈門大學固體表面物理化學國家重點實驗室、嘉庚創新實驗室洪文晶教授、楊揚副教授帶領的團隊與美國卡蘭斯特大學柯林·蘭伯特院士團隊進行合作,他們在室溫下研究出了目前為止最薄的電子器件,這個電子器件厚度大概只有頭髮絲六萬分之一的大小。據悉,這個成果已經在今日發布5728國際期刊《科學·進展》上。
傳統的矽基器件最低可降低到十納米尺度左右,如果在繼續往下降低的話就會面臨著技術、成本等多方面的壓力,並且十納米尺度已經接近了物理極限。因此科學家們選擇有機分子作為核心結構單元,用以突破半導體器件小型化的潛在技術方案。與此同時,有機分子器件小型化的極限也成為科學家研究的新領域。
據了解,在最薄電子器件的研究過程中,廈門大學的研究團隊選擇了團隊自主研發的精密科學儀器,並且利用調節兩塊石墨烯之間的距離來連接只有單原子層厚度的平面有機分子。研究結果顯示,這僅有原子層厚度的超薄單分子電子器件仍然具有電子學性質。此外研究員還發現,雖然導電溝道長度小於傳統的單分子電子器件,但是有機分子層微小的結構區別也對電學性能產生了顯著的效果。
柯林·蘭伯特院士通過理論計算得出,這種新型的超薄電子器件與傳統的電子器件相比有顯著不同的新奇電子輸運性質,不同的分子結構可以調控不同的量子隧穿效應,以此為新型分子器件的設計和製備提供了全新的思路。