DOI: https://doi.org/10.18524/1815-7459.2011.3.117970

КВАНТОВОМЕХАНІЧНИЙ РОЗРАХУНОК ОДНОЕЛЕКТРОННОГО ПОЛЬОВОГО ТРАНЗИСТОРА НА МОЛЕКУЛІ БЕНЗОЛУ

Ю. О. Кругляк, Н. Ю. Кругляк

Анотація


Діаграма зарядової стабільності одноелектронного польового транзистора на
молекулі бензолу в якості провідного каналу в режимі кулонівської блокади розрахована з перших принципів. Енергії заряджання молекули обчислювалися по квантовомеханічній теорії функціонала щільності, взаємодія молекули з її довкіллям в реалістичній моделі транзистора враховувалася самоузгоджено.


Ключові слова


молекулярна електроніка; польовий транзистор; кулонівська блокада; бензол; SET; MS-SET; DFT

Повний текст:

PDF (Русский)

Посилання


Park J., Pasupathy A. N., Goldsmith J. I., Chang C., Yaish Y., Petta J. R., Rinkoski M., Sethna J. P., Abruna H. D., McEuen P. L., Ralph D. C. Coulomb blockade and the Kondo effect in single-atom transistors

// Nature. — 2002. — V. 417. — P. 722–725.

Liang W., Shores M. P., Bockrath M., Long J. R., Park H. Kondo resonance in a single-molecule transistor // Nature. — 2002. — V. 417. — N 13. — P. 725–729.

Kubatkin S., Danilov A., Hjort M., Cornil J., Bredas J. — L., Stuhr-Hansen N., Hedegard P., Bjornholm T. Single Electron Transport Through a Single Conjugated Molecule Visiting Several Redox States // Nature. — 2003. — V. 425. — P. 698–701.

Osorio E. A., O’Neill K., Stuhr-Hansen N., Nielsen O. F., Bjornholm T., van der Zant H. S. Addition energies and vibrational fine structure measured

in electromigrated single-molecule junctions based on an oligophenylenevinylene derivative // Adv. Mater. — 2007. — V. 19. — P. 281–285.

Danilov A., Kubatkin S., Kafanov S., Hedegard P., Stuhr-Hansen N., Moth-Poulsen K., Bjornholm T. Electronic Transport in Single Molecule Junctions: Control of the Molecule-Electrode Coupling through Intramolecular Tunneling Barriers // Nano Lett. — 2008. — V. 8. — N 1. — P. 1–5.

Thijssen J. M., van der Zant H. S. Charge transport and single-electron effects in nanoscale systems //Phys. Status Solidi B. — 2008. — V. 245. — N 8. — P. 1455–1470.

Kaasbjerg K., Flensberg K. Strong Polarization-Induced Reduction of Addition Energies in Single-Molecule Nanojunctions // Nano Lett. — 2008. —V. 8. — N 11. — P. 3809–3814.

Stokbro K. First-Principles Modeling of Molecular Single-Electron Transistors // J. Phys. Chem. C. — 2010. — V. 114. — N 48. — P. 20461–20465.

Liang W. J., Shores M. P., Bockrath M., Long J. R., Park H. Kondo resonance in a single-molecule transistor // Nature. — 2002. — V. 417. — N 6890. — P. 725–729.

Averin D. V., Likharev K. K. Single electronics: A correlated transfer of single electrons and Cooper pairs in systems of small tunnel junctions // In Mesoscopic Phenomena in Solids, Eds. B. L. Altshuler, P. A. Lee,

R. A. Webb. — Elsevier. — 1991. — Chapter 6. — P. 173–271.

Beenakker C. W. J. Theory of Coulomb-Blockade Oscillations in the Conductance of a Quantum Dot // Phys. Rev. B. — 1991. — V. 44. — N 4. — P. 1646–1656.

Grabert H., Devoret M. H.(Eds.). Single Charge Tunneling. Coulomb Blockade Phenomena In Nanostructures. — New York: Plenum Press. — 1992. — 347 pp.

Kouwenhoven L. P., Marcus C. M., McEuen P. L., Tarucha S., Westervelt R. M., Wingreen N. S. Electron transport in quantum dots // Mesoscopic Electron Transport, L. L. Sohn, L. P. Kouwenhoven, G. Schön (Eds.). — N.Y.: Kluwer. — 1997. — P. 105–214.

Meirav U., Foxman E. B. Single-electron phenomena in semiconductors // Semiconductor Science and Technology. — 1996. — V. 11. — N 3. — P. 255–284.

Fulton T. A., Dolan G. J. Observation of Single-Electron Charging Effects in Small Tunnel-Junctions // Phys. Rev. Lett. — 1987. — V. 59. — N 1. — P. 109–112.

Scott-Thomas J. H. F., Field S. B., Kastner M. A., Smith H. I., Antoniadis D. A. Conductance Oscillations Periodic in the Density of a One-Dimensional Electron Gas // Phys. Rev. Lett. — 1989. — V. 62. — N 5. — P. 583–586.

Reed M. A., Randall J. N., Aggarwal R. J., Matyi R. J., Moore, T. M. Observation of Discrete Electronic States in a Zero-Dimensional Semiconductor Nanostructure // Phys. Rev. Lett. — 1988. — V. 60. —

N 6. — P. 535–537.

Klein D. L., Roth R., Lim A. K. L., Alivisatos A. P., McEuen P. L. A single-electron transistor made from a cadmium selenide nanocrystal // Nature. — 1997. — V. 389. — N 6652. — P. 699–701.

Tans S. J., Devoret M. H., Dai H., Thess A., Smalley R. E., Geerligs L. G., Dekker C. Individual single-wall carbon nanotubes as quantum wires // Nature. — 1997. — V. 386. — N 6624. — P. 474–477.

Bockrath M., Cobden D. H., McEuen P. L., Chopra N. G., Zettl A., Thess A., Smalley R. E. Singleelectron transport in ropes of carbon nanotubes //

Science. — 1997. — V. 275. — N 5308. — P. 1922–1925.

Koch W., Holthausen M. C. A Chemist’s Guide to Density Functional Theory, Second Edition. — Weinheim.: Wiley-VCH, 2001. — 293 pp.

Kohn W., Sham L. J. Self-Consistent Equations Including Exchange and Correlation Effects // Phys. Rev. A. — 1965. — V. 140. — N 4. — P. 1133–1138.

Neugebauer J., Scheffler M. Adsorbate-substrate and adsorbate-adsorbate interactions of Na and K adlayers on Al(111) // Phys. Rev. B. — 1992. — V. 46. — N 24. — P. 16067–16080.

Taylor J., Guo H., Wang J. Ab initio modeling of quantum transport properties of molecular electronic devices // Phys. Rev. B. — 2001. — V. 63. — P. 245407.

Soler J. M., Artacho E., Gale J. D., Garcia A., Junquera J., Ordejon P., Sanchez-Portal D. The SIESTA method for ab initio order-N materials simulation // J. Phys.: Condens. Matter. — 2002. — V. 14. — P. 2745–2779.

Brandbyge M., Mozos J. — L., Ordejón P., Taylor J., Stokbro K. Density-functional method for nonequilibrium electron transport // Phys. Rev. B. — 2002. — V. 65. — N 16. — P. 165401.

Handbook of Chemistry and Physics, 90th Edition, Editor-in-Chief David R. Lide. — CRC. — 2010.

Гурвич Л. В., Карачевцев Г. В., Кондратьев В. Н., Лебедев Ю. А., Медведев В. А., Потапов В. К., Ходеев Ю. С. Энергии разрыва химических связей. Потенциалы ионизации и сродство к электрону. — М.: Наука, 1974. — 351 с.

Rivière J. C. The Work Function of Gold // Appl. Phys. Lett. — 1966. — V. 8. — N 7. — P. 172.

Lindner, R., Sekiya, H., Beyl, B., Muller-Dethlefs K. Structure and Symmetry of the Benzene Cation // Angew. Chemie Intern. Ed. — 1993. — V. 32. — N 4. — P. 603–606.




Copyright (c) 2011 Сенсорна електроніка і мікросистемні технології

ISSN 1815-7459 (Print), 2415-3508 (Online)