氧化还原活性分子结中的电场诱导电荷传输
材料科学
2023-11-30 v1
摘要
在电极表面形成定义良好的三维（3D）氧化还原活性分子纳米结构，可能为在分子结（MJs）中实现更高电导提供额外途径。我们在此报道了基于电活性钌(II)-三(菲啰啉)[Ru(Phen)3]、共价生长于图案化ITO电极上的分子结的实验与理论电荷传输分析。得益于电位驱动的电化学技术，分子层厚度可在4至13 nm间变化。在ITO/Ru(Phen)3上沉积薄层Al作为顶接触，制备了具有ITO/[Ru(Phen)3]4nm、10nm、13nm/Al堆叠构型的大面积固态分子结。带电分子结表现出LUMO介导的电子驱动共振电荷传导，其电导随Ru(Phen)3层长度衰减（β = 0.48 至 0.60 nm-1）。由4 nm Ru(Phen)3层构成的分子结遵循量子隧穿，而较厚结（10和13 nm）遵循Poole-Frenkel和电场诱导电荷传导。考虑到前沿分子轨道能级、ITO的费米能以及Al接触，预测了关于偏置极性对称的电流-电压特征机制。本工作描述了一种简单、可控、低成本且通用的制备3D分子组装以模拟传统电子功能的方法。
引用
@article{arxiv.2311.17457,
title = {Electric Field-induced Charge Transport in Redox-active Molecular Junctions},
author = {Ritu Gupta and Shapath Bhandari and Savas Kaya and Konstantin P. Katin and Prakash Chandra Mondal},
journal= {arXiv preprint arXiv:2311.17457},
year = {2023}
}
备注
13 pages, 5 Figures