Lovende ny tilgang til kontrolleret fremstilling af kulstofnanostrukturer

Et internationalt team af forskere, herunder professor Federico Rosei og medlemmer af hans gruppe ved INRS, har udviklet en ny strategi til fremstilling af atomisk kontrollerede kulstof-nanostrukturer, der bruges i molekylær kulstofbaseret elektronik. En artikel netop offentliggjort i det prestigefyldte tidsskrift Naturkommunikation præsenterer deres resultater:den komplette elektroniske struktur af en konjugeret organisk polymer, og substratets indflydelse på dets elektroniske egenskaber.

Forskerne kombinerede to procedurer, der tidligere var udviklet i professor Roseis laboratorium - molekylær selvsamling og kædepolymerisering - for at producere et netværk af langrækkende poly(para-phenylen) (PPP) nanotråde på en kobber (Cu) overflade. Ved at bruge avancerede teknologier såsom scanning tunneling mikroskopi og fotoelektron spektroskopi samt teoretiske modeller, de var i stand til at beskrive disse nanostrukturers morfologi og elektroniske struktur.

"Vi giver en komplet beskrivelse af båndstrukturen og fremhæver også den stærke interaktion mellem polymeren og substratet, hvilket forklarer både det mindskede båndgab og den metalliske karakter af de nye kæder. Selv med denne hybridisering, PPP-båndene viser en næsten endimensionel spredning i ledende polymere nanotråde, " sagde professor Federico Rosei, en af ​​forfatterne til undersøgelsen.

Selvom der er behov for yderligere forskning for fuldt ud at beskrive disse nanostrukturers elektroniske egenskaber, polymerens dispersion giver en spektroskopisk registrering af polymerisationsprocessen af ​​visse typer molekyler på guld, sølv, kobber, og andre overflader. Det er en lovende tilgang til lignende halvlederstudier - et væsentligt skridt i udviklingen af ​​faktiske enheder.

Resultaterne af undersøgelsen kunne bruges til at designe organiske nanostrukturer, med betydelige potentielle anvendelser inden for nanoelektronik, herunder fotovoltaiske enheder, felteffekt transistorer, lysemitterende dioder, og sensorer.