一种基于法诺共振的单分子光电器件及其制备方法

    公开(公告)号:CN119866164A

    公开(公告)日:2025-04-22

    申请号:CN202510346221.2

    申请日:2025-03-24

    Applicant: 南开大学

    Abstract: 本发明涉及光电器件技术领域,尤其涉及一种基于法诺共振的单分子光电器件及其制备方法,该光电器件的单分子光电开关由可控电荷分离基团与石墨烯点电极自组装而成;可控电荷分离基团选自单个双氰芴分子,其强吸电子基团和给电子结构相互作用,诱导了相消量子干涉效应,确保在小能量范围内稳定调控实现高开关比;通过双氰芴分子底端的–NH2与石墨烯点电极末端的–COOH形成酰胺共价键连接,显著增强了器件的化学稳定性,保障了单分子光电开关在复杂操作条件下的长期可靠性;同时,实现了光电器件尺寸的微型化;本发明提供的制备方法,过程简单、反应条件温和、易于操作,有利于大规模推广使用。

    基于钙钛矿量子点的可调谐偏振光子源及其制备方法

    公开(公告)号:CN119403352B

    公开(公告)日:2025-03-28

    申请号:CN202411979405.4

    申请日:2024-12-31

    Applicant: 南开大学

    Abstract: 本发明涉及分子光电子器件技术领域,具体公开了基于钙钛矿量子点的可调谐偏振光子源及其制备方法,方法包括以下步骤:将石墨烯‑PMMA结构转移至硅片表面并标记图案;按照图案在石墨烯上制作外引电极;制作石墨烯电极对;制备手性可调控的手性分子:将手性分子与石墨烯电极酰胺缩合,然后加入钙钛矿量子点前驱体溶液反应,将量子点原位组装于石墨烯电极对之间,得到可调谐偏振光子源。本发明基于虚线刻蚀法的石墨烯电极单分子器件,构筑圆偏振光子源,采用在石墨烯电极边缘连接手性分子,并引入手性位点原位组装量子点的方式,构建质量高、形貌可控的量子点,使得分子连接成功率大大提高的同时又使得分子连接周期缩短。

    基于自旋力矩效应的纯电学单分子存储器及其制备方法

    公开(公告)号:CN119562528A

    公开(公告)日:2025-03-04

    申请号:CN202510124894.3

    申请日:2025-01-27

    Applicant: 南开大学

    Abstract: 本发明涉及分子光电器件技术领域,提供一种基于自旋力矩效应的纯电学单分子存储器及其制备方法,存储器包括重金属的多层堆叠楔形栅极、石墨烯纳米间隙阵列电极、有机自由基化合物、磁性隧道结以及非磁性金属电极;有机自由基化合物具有手性诱导自旋选择效应,通过酰胺共价键连接于石墨烯纳米间隙阵列电极中形成有机自由基分子异质结;石墨烯纳米间隙阵列电极以及有机自由基化合物均组装于重金属的多层堆叠楔形栅极的顶部,有机自由基分子异质结的两侧分别设置磁性隧道结以及非磁性金属电极。本发明存储器只需控制电压正负就可以通过纯电学的方式实现自旋信息的写入和读取,并且具备较高的信息读写速度和较低运行功耗。

    一种分子膜光电晶体管及其制备方法

    公开(公告)号:CN118973360B

    公开(公告)日:2025-01-28

    申请号:CN202411443451.2

    申请日:2024-10-16

    Applicant: 南开大学

    Abstract: 本发明涉及晶体管制备技术领域,提供一种分子膜光电晶体管及其制备方法,该方法包括:在衬底上旋涂光刻胶,对衬底依次进行曝光处理和蒸镀处理,获得包含金属电极的第一中间物;在第一中间物上自组装光敏分子膜,获得第二中间物;制备生长有单层石墨烯的第三中间物;制备包含石墨烯条带的第四中间物;制备包含石墨烯金属电极的第五中间物;在第五中间物上旋涂聚甲基丙烯酸甲酯,浸泡于三氯化铁盐酸溶液中,刻蚀去除铜箔,清洗,获得第六中间物;将第六中间物置于第二中间物上,获得分子膜光电晶体管。本发明实现快速制备成本低、环境稳定性高、制备工艺简单和良品率高的分子膜光电晶体管。

    一种用于忆阻器阵列的三元复合物及其制备方法

    公开(公告)号:CN119306579A

    公开(公告)日:2025-01-14

    申请号:CN202411845810.7

    申请日:2024-12-16

    Applicant: 南开大学

    Abstract: 本发明涉及电子元件技术领域,尤其涉及一种用于忆阻器阵列的三元复合物及其制备方法。该三元复合物包括A、B和C:A为具有氨基末端的吡啶类衍生物的客体分子,B为桥连分子,C为具有葫芦脲结构的主体分子。A、B和C在水溶液中通过分子之间的范德华力和疏水作用自组装形成三元复合物;主体分子C具有桶状空腔结构,桶状空腔结构将客体分子A和桥连分子B包结于内。三元复合物在石墨烯电极的端部形成超分子链状结,能够适应不同间隙的石墨烯电极,大幅度提升阵列的分子连接成功率。该三元复合物的制备方法简便,易于操作,适用于规模化生产。

    具有拓扑纠缠结构的[2]索烃化合物和垂直单分子膜忆阻器

    公开(公告)号:CN116496293B

    公开(公告)日:2024-09-27

    申请号:CN202310468834.4

    申请日:2023-04-27

    Applicant: 南开大学

    Abstract: 本申请提供了一种具有拓扑纠缠结构的[2]索烃化合物和垂直单分子膜忆阻器。具有拓扑纠缠结构的[2]索烃化合物由两个互锁的大环分子组成,分别为含基团R2的环和含基团R1和R3的环,两个互锁的大环分子具有两个结合位点,能够通过栅调控驱动环状分子沿定环旋转。将上述具有拓扑纠缠结构的[2]索烃化合物应用于垂直单分子膜忆阻器,能够实现其高阻值与低阻值之间的转换调控。垂直单分子膜忆阻器包括自组装单分子膜层,自组装单分子膜层包括具有拓扑纠缠结构的[2]索烃化合物;该化合物中的基团#imgabs0#与源极通过化学键连接,含基团R1的环状结构与漏极之间存在范德华力作用,从而获得结构稳定的可通过栅极调控的垂直单分子膜忆阻器。

    一种垂直单分子膜场效应控制开关及其制备方法

    公开(公告)号:CN116217573B

    公开(公告)日:2024-08-30

    申请号:CN202310160890.1

    申请日:2023-02-24

    Applicant: 南开大学

    Abstract: 本申请提供了一种垂直单分子膜场效应控制开关及其制备方法,所述垂直单分子膜场效应控制开关采用在室温下具有双稳态的[2]轮烷分子,在不同偏压作用下,双稳态的[2]轮烷分子可以在低电导态和高电导态之间切换,使器件在开关状态之间灵敏快速切换;进一步地,所述垂直单分子膜场效应控制开关包括半导体基底层、导电金属源端电极、绝缘支撑层、自组装单分子膜、单层石墨烯漏端电极、导电金属漏端电极、导电金属栅电极和离子栅极,所述自组装单分子膜由所述[2]轮烷分子构成;本申请提供的垂直单分子膜场效应控制开关具有较强的栅电场调控能力和较好的稳定性。

    基于单个钙钛矿量子点的光电器件及其制备方法

    公开(公告)号:CN116744755A

    公开(公告)日:2023-09-12

    申请号:CN202311004817.1

    申请日:2023-08-10

    Applicant: 南开大学

    Abstract: 本发明涉及分子光电子器件技术领域,提供了一种基于单个钙钛矿量子点的光电器件及其制备方法,基于石墨烯单分子器件,引入了单个钙钛矿量子点,从单分子的角度研究单个量子点本身的物性,并利用对应波段的光照进行光致激发,得到了明显变化的光电导现象,并采用单端巯基的过渡分子与单个钙钛矿量子点通过PbS共价键连接形成功能单元,然后再与石墨烯点电极通过酰胺共价键进行连接,大大提高了单个钙钛矿量子点的光电器件的灵敏度、稳定性和集成性。

    具有量子干涉效应的化合物及包含其的垂直单分子场效应晶体管集成器件的制备方法

    公开(公告)号:CN112582540A

    公开(公告)日:2021-03-30

    申请号:CN202011410895.8

    申请日:2020-12-06

    Applicant: 南开大学

    Abstract: 具有量子干涉效应的化合物及包含其的垂直单分子场效应晶体管集成器件的制备方法,属于新材料以及分子场效应晶体管领域,利用二维材料特色及优势,引入六方氮化硼(h‑BN)绝缘层对电极间距进行原子级别厚度的精准控制,引入MoS2模板层对金电极平整度进行改善,使得器件达到原子级平整并且原子层厚度可控。特别涉及具有量子干涉效应的化合物A或B。其中,式A化合物的一侧通过Au‑S键,式B化合物通过Au‑C键组装在超平金属电极条带上表面,并位于h‑BN绝缘支撑纳米孔阵列中,另一侧通过范德华作用力与石墨烯漏端电极条带相接触,形成在室温下可以稳定工作的固态栅极调控的并且具有超平金电极的垂直单分子异质结集成器件。

    基于飞秒双光子吸收的双色光源单分子器件及其制备方法

    公开(公告)号:CN119947557A

    公开(公告)日:2025-05-06

    申请号:CN202510423760.1

    申请日:2025-04-07

    Applicant: 南开大学

    Abstract: 本发明涉及光电器件技术领域,尤其涉及基于飞秒双光子吸收的双色光源单分子器件及其制备方法,该单分子器件包括基底、石墨烯源端电极、石墨烯漏端电极,石墨烯源端电极和石墨烯漏端电极形成石墨烯电极对,石墨烯电极对设置于基底的顶层;双色光源由单分子苝酰亚胺核的多噻吩基枝状分子作为发光分子,苝酰亚胺核的多噻吩基枝状分子的两个‑NH2端分别通过酰胺键与石墨烯源端电极和石墨烯漏端电极连接,显著增强了单分子器件的化学稳定性,进而能够保证其在复杂操作条件下的长期可靠性;本发明提供的基于飞秒双光子吸收的双色光源单分子器件的制备方法,操作过程简便、条件可控,有利于单分子器件的规模化生产。

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