April 24, 2012

LIGHT-TRIGGERED SELF-CONSTRUCTION OF SUPRAMOLECULAR ORGANIC NANOWIRES AS METALLIC INTERCONNECTS


"Light-triggered self-construction of supramolecular organic nanowires as metallic interconnects". V. Faramarzi, F. Niess, E. Moulin, M. Maaoloum, J. F. Dayen, J. B. Beaufrand, S. Zanettini, B. Doudin, N. Guiseppone. NATURE CHEMISTRY. In press. DOI: 10.1038/nchem.1332

 The construction of soft and processable organic material able to display metallic conduction properties—a large density of freely moving charges—is a major challenge for electronics. Films of doped conjugated polymers are widely used as semiconductor devices, but metallic-type transport in the bulk of such materials remains extremely rare. On the other hand, single-walled carbon nanotubes can exhibit remarkably low contact resistances with related large currents, but are intrinsically very difficult to isolate and process. Here, we describe the self-assembly of supramolecular organic nanowires between two metallic electrodes, from a solution of triarylamine derivative, under the simultaneous action of light and electric field triggers. They exhibit a combination of large conductivity values (>5 × 103 S m−1) and a low interface resistance (<2 × 10−4 Ω m). Moreover, the resistance of nanowires in series with metal interfaces systematically decreases when the temperature is lowered to 1.5 K, revealing an intrinsic metallic behaviour.

La elaboración de material orgánico suave y procesable, capaz de mostrar propiedades de conducción metálicas - con una alta densidad de cargas libres de movimiento - es un reto importante para la electrónica. Las películas contaminadas con polímeros conjugados son ampliamente usadas como dispositivos semiconductores, pero todavía es muy extraño que tales materiales presenten transporte metálico en bulto. Por otro lado, los nanotubos de carbono de una sóla pared son capaces de exhibir bajas resistencias de contacto con altas corrientes asociadas, pero son intrínsecamente difíciles de aislar y procesar. Aquí se describe el autoensamblaje de nanoalambres orgánicos supramoleculares entre dos electrodos metálicos, hechos a partir de una solución de derivados de triarilamina, bajo la acción simultánea de activadores por luz o por campo eléctrico. Los nanoalambres exhiben una combinación de altos valores de conductividad  (>5 × 103 S m−1) y una baja resistencia interfacial (<2 × 10−4 Ω m). Es más, la resistencia de los nanoalambres en serie con las interfaces metálicas decrece sistemáticamente cuando la temperatura disminuye hasta 1.5 K, lo que muestra la existencia de un comportamiento metálico intrínseco.

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