Fabrication of hybrid organic-inorganic electronic molecular devices

Osorio Calvopiña, Henrry Marcelo
Cea Mingueza, Pilar (dir.) ; Martín Solans, Santiago (dir.)

Universidad de Zaragoza, CIEN, 2012
Departamento de Química Física,

Máster Universitario en Materiales Nanoestructurados para Aplicaciones Nanotecnológicas (Nanostructured Materials for Nanotechnology Applications)

Resumen: A día de hoy, la Electrónica Molecular está siendo investigada como una herramienta para el desarrollo de nuevos dispositivos electrónicos que sirvan como sustitutos a la tecnología basada en el silicio. La conductancia eléctrica a través de una molécula situada entre electrodos metálicos es una de las propiedades fundamentales para nuevas aplicaciones electrónicas, especialmente como hilos moleculares; motivación para estudiar el ensamblaje de nuevas moléculas sobre sustratos metálicos, especialmente oro. Asimismo, es imprescindible entender y controlar el transporte de electrones a través de la unión molécula-metal ya que tal unión es uno de los componentes básicos en la conductancia molecular. Estudios previos muestran que tanto la estructura molecular como el grupo funcional usado como anclaje en la interacción molécula-metal son los factores influyentes en la conductancia. La mejora observada en el transporte de electrones al usar derivados del oligo (fenilenoetinileno) (OPE), especialmente si incorpora un átomo metálico en su esqueleto molecular, y el uso del grupo funcional trimetilsilano (TMS) como grupo de anclaje ha sido reportado en la literatura. Basado en la motivación anterior, este trabajo se centra en el uso de: trans-Ru〖(-C≡C-C_6 H_4-C≡C-Si〖Me〗_3-4)〗_2 〖(dppe)〗_2, (TMS-Ru-TMS); 1,4-bis((4-((trimetilsilil)etinil)fenil)etinil)benceno, (TMS-OPE-TMS); y 1,4-bis(4-etinilfenil)etinil)benceno, (HC2-OPE-C2H) para la fabricación de sistemas bien ordenados que puedan usarse como componentes en dispositivos electrónicos moleculares formando parte de uniones película molecular-metal. Para tal efecto, en primer lugar, se analizó la posibilidad de ensamblar las moléculas sobre soportes sólidos mediante la técnica de Langmuir-Blodgett (LB). Posteriormente, se llevó a cabo el ensamblaje de estos compuestos por medio del auto-ensamblaje (SA) debido a que la técnica LB condujo películas no homogéneas y con la presencia de agregados. Las películas preparadas por ambas técnicas se caracterizaron mediante una amplia gama de técnicas de sonda óptica, espectroscópicas y de barrido para determinar la disposición molecular del material en la película. Finalmente, se llevó a cabo la determinación de la conductancia de moléculas individuales de estos compuestos, centrándose en el transporte de electrones a lo largo de la unión metal-molécula-metal y su mejora debido a la inclusión de átomos metálicos en el esqueleto del OPE y en el uso del TMS como grupo de anclaje. Los resultados finales son exitosos y permiten proponer el uso del compuesto TMS-Ru-TMS como firme candidato a ser usado en electrónica molecular como un hilo molecular con alta conductividad.

Palabra(s) clave (del autor): langmuir-blodgett ; molecule-metal junction

Tipo de Trabajo Académico: Trabajo Fin de Master