Регулювання тунельної провідності молекули електричним полем затвора

Abstract

Розглянуто вплив потенцiалу затворного електрода на формування тунельного струму в системi “електрод–молекула–електрод”, в якiй внутрiшня частина молекули являє собою лiнiйний мiсток iз сильно делокалiзованими молекулярними орбiталями, що енергетично добре вiдокремленi як вiд рiвнiв Фермi електродiв, так i вiд електронних рiвнiв термiнальних груп молекули. Показано, що потенцiал затворного електрода, зсуваючи розташування електронних рiвнiв мiстка, дозволяє змiнювати провiднiсть молекули. Завдяки такому зсуву можливо керувати вольт-амперними характеристиками молекулярного пристрою в широкому дiапазонi рiзниць потенцiалiв, що прикладаються.

Рассмотрено влияние потенциала затворного электрода на формирование туннельного тока в системе “электрод–молекула–электрод”, в которой внутренняя часть молекулы представляет собой линейный мостик с сильно делокализованными молекулярными орбиталями, энергетически хорошо отделёнными как от уровней Ферми электродов, так и от электронных уровней терминальных групп молекулы Показано, что потенциал затворного электрода, смещая положение электронных уровней мостика, позволяет менять проводимость молекулы. Благодаря такому сдвигу можно управлять вольт-амперными характеристиками молекулярного устройства в широком диапазоне прикладываемой разности потенциалов.

The role of a gate potential on the formation of a tunnel current in the system “electrode–molecule–electrode” has been studied in the configuration where the interior part of the molecule is a linear bridge with strongly delocalized molecular orbitals, the energies of which are assumed to be well separated from both the Fermi levels of electrodes and the electron levels of molecular end groups. It has been shown that the electric potential of the gate electrode governs the molecular conductivity by shifting the electron levels of the bridge. Hence, the current-voltage characteristics of such a molecular device can be controlled in a wide range of bias voltages.