"Flexible molecular-scale electronic devices". S. Park, G. Wang, B. Cho, Y. Kim, S. Song, Y. Ji, M. -H. Yoon, T. Lee. NATURE NANOTECHNOLOGY. In press. DOI: 10.1038/nnano.2012.81
Flexible materials and devices could be exploited in light-emitting diodes, electronic circuits, memory devices, sensors, displays, solar cells and bioelectronic devices. Nanoscale elements such as thin films, nanowires, nanotubes and nanoparticles
can also be incorporated into the active films of mechanically flexible
devices. Large-area devices containing extremely thin films of
molecular materials
represent the ultimate scaling of flexible devices based on organic
materials, but the influence of bending and twisting on the electrical
and mechanical stability of such devices has never been examined. Here,
we report the fabrication and characterization of two-terminal
electronic devices based on self-assembled monolayers of alkyl or
aromatic thiol molecules on flexible substrates. We find that the charge
transport characteristics of the devices remain stable under severe
bending conditions (radius ≤ 1 mm) and a large number of repetitive
bending cycles (≥1,000). The devices also remain reliable in various
bending configurations, including twisted and helical structures.
Los materiales y dispositivos flexibles pueden ser usados en diodos emisores de luz, circuitos electrónicos, dispositivos de memorias, sensores, pantallas, celdas solares y dispositivos bioelectrónicos. Los elementos de tamaño nanométricos, tales como películas delgadas, nanoalambres, nanotubos y nanopartículas también pueden incorporarse en las películas activas de los dispositivos mecánicamente flexibles. Los dispositivos con una amplia área que contengan películas extremadamente delgadas hechas de materiales moleculares representan lo último en la escala de los dispositivos flexibles basados en materiales orgánicos, pero la influencia de doblarlos y torcerlos sobre su estabilidad eléctrica y mecánica nunca ha sido revisada. Aquí se reporta la fabricación y la caracterización de dispositivos electrónicos de dos terminales, hechos a base de monocapas autoensambladas de moléculas alquilo o de moléculas tioles aromáticas sobre substratos flexibles. Se encuentra que las características de transporte de carga de los dispositivos permanecen estables aún bajo condiciones severas de flexión (radio ≤ 1 mm) y un número grande de ciclos repetitivos de flexión (≥1,000). Los dispositivos siguen siendo confiables en las distintas configuraciones de doblado, incluyendo estructuras torcidas y helicoidales.
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