Материал: Физические основы молекулярной электроники (Плотников), 2000, c.164
г.с. Плотников, В.Б. Зайцев
ФИЗИЧЕСКИЕ основы
МОЛЕКУЛЯРНОЙ ЭЛЕКТРОНИКИ
Москва Физический факультет МГУ
2000
УДК 539.2:68] .3:547.1 (075.8) ББК 22.36:32.97
г.с. п л от н и к ов, В.Б. Зай Ц е в. Физические основы мо лекулярной электроники- М.: Физический факультет МГУ: 2000.-
164 с. ISBN 5-2] 1-04058-9
в учебном пособии рассмотрен широкий круг вопросов, каса ющихся механизмов передачи информации в молекулярных системах. Детально описаны принципы построения элементной базы устройств молекулярнойэлектроникии технологическиеприемы синтеза нанострук тур, используемыхв таких устройствах.
Для студентовстаршихкурсов, аспирантови научныхработников физических специальностей. Книга может заинтересовать химиков, биофизиков,биохимикови других специалистов,сталкивающихсяв своих исследованиях с проблемами физики молекулярных нанометрических систем, тонких пленок и межфазных границ.
Учебное издание
ПЛОТНИКОВ Геннадии Семенович
ЗАЙЦЕВ Владимир Борисович
ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ МОЛЕКУЛЯРНОЙЭЛЕКТРОНИКИ
ЛР 021293 от 18.06.98
Подписано в печать 3.11.2000. Формат 60х881 /16'
Бумага офсетная N2 1. Печать офсетная. Объем 10,25 п.л, Тираж 500 экз. Заказ 7342
Физический факультет МГУ 119899, Москва, Ленинские горы, МГУ им. М. В. Ломоносова
Отпечатано в Производственно-издательском комбинате ВИНИТИ 140010, Люберцы, Октябрьский пр-т, 403.
Тел. 554-21-86
ISBN 5-211-04058-9 |
с ПлотниковГС., Зайцев В.Б., 2000 |
е Физический факультет МГУ: 2000
Оглавление
ОГЛАВЛЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ СОКРАЩЕНИЙ |
6 |
ВВЕДЕНИЕ |
8 |
ГЛАВА 1 |
|
ВОЗМОЖНЫЕ МЕХАНИЗМЫ |
|
ПЕРЕДАЧИ ИНФОРМАЦИИ |
|
В молвкмпягных систвмхх |
12 |
1.1. Движение носителей заряда в молекулярных системах |
13 |
1.2. Безызлучательный перенос энергии электронного |
27 |
возбуждения |
|
1.3. Экситонные процессы |
34 |
1.4. Солитонный механизм передачи энергии и заряда |
38 |
ГЛАВА 11 |
|
ЭЛЕМЕНТНАЯ БАЗА |
|
МОЛЕКУЛЯРНОЙ ЭЛЕКТРОНИКИ |
44 |
2.1. Проблема использования отдельных молекул и их комплексов |
44 |
в качестве логических элементов электронных устройств |
|
2.2. Пример построения молекулярного элемента памяти |
46 |
2.3. Молекулярные кристаллы |
48 |
2.4. Структура и электрофизические свойства полимеров |
56 |
2.5. Создание устройств молекулярной электроники на основе |
|
синтеза линейных и разветвленных высокомолекулярных |
|
систем |
59 |
2.6. Упорядоченные молекулярные пленки на поверхности |
6 1 |
твердых тел |
|
2.7. Принципы самоорганизации отдельных молекулярных |
74 |
компонентов |
3
Физические основы молекJ!!1!!PНОЙ электроники
ГЛАВА 111 |
|
ЭЛЕКТРОНИКА МОЛЕКУЛЯРНЫХ СИСТЕМ |
|
НА ПОВЕРХНОСТИ ПОЛУПРОВОДНИКОВ |
79 |
3.1. Электронно-возбужденные молекулы органических красителей |
|
на поверхности полупроводников |
80 |
3.2. Возможные пути диссипации энергии возбужденных |
89 |
адсорбированных молекул |
|
3.3. Электронные спектры потлощения и люминесценции |
100 |
3.4. Влияние гетерогенности поверхности полупроводников |
|
на спектры флуоресценции адсорбированных молекул |
|
красителей |
11О |
ГЛАВА IV |
|
ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ ДЕЙСТВУЮIЦИX |
|
И ПЕРСПЕКТИВНЫХ УСТРОЙСТВ МОЛЕКУЛЯРНОЙ |
|
ЭЛЕКТРОI-I:I'IКИ |
126 |
4.1. Возможности применения упорядоченных органических пленок при создании устройств молекулярной электроники ... 126
4.2. Комбинированные сенсоры с использованием молекулярных |
129 |
систем |
|
4.3. Запоминание и хранение информации в молекулярных |
143 |
системах |
|
4.4. Принципы работы устройств для преобразования |
150 |
информации |
|
4.5. Проблема ввода-вывода информации в устройствах |
156 |
молекулярной электроники |
зАКлючЕниЕ |
161 |
ОСНОВНАЯ ЛИТЕРАТУРА |
163 |
~ОПОлнитЕльНАЯ ЛИТЕРАТУРА |
164 |
4
Предисловие
ПРЕДИСЛОВИЕ
Предлагаемое учебное пособие написано на основе курса лек ЦИЙ, прочитанных авторами на физическом факультете МГУ им. М. В. Ломоносова и в Ульяновском филиале МГУ данный курс включен также в число основных курсов, читаемых для студентов и аспирантов учебно научного центра "Химия и физика полимеров и тонких органических пленок", созданного в рамках программы "Интеграция" на базе физичес кого факультета и факультета ВМК МГ~ Института кристаллографии РАН, Института элементоорганических соединений РАН и ряда других научных и учебных организаций.
В книге рассмотрен широкий круг вопросов, касающихся меха низмов передачи и преобразования информации в молекулярных систе мах. Наряду с транспортом электронов рассмотрены имеющие большое значение в функционировании устройств молекулярной электроники бе зызлучательный перенос энергии, экситонные и солитонные процессы. Детально описана возможная элементная база устройств молекулярной
электроники и технологические приемы синтеза наноструктур, исполь
зуемых в таких устройствах. Рассмотрены вопросы электроники молеку
лярных систем на поверхности полупроводников, а также принципы по
строения действующих и перспекгивных устройств молекулярной элект
роники.
Книга предназначается для студентов старших курсов, аспиран тов и научных работников физических специальностей. Ряд разделов может заюпересовать химиков, биофизиков, биохимиков и других спе циалистов, сталкивающихся в своих исследованиях с проблемами физи ки молекулярных нанометрических систем, тонких пленок и межфазных
границ.
Авторы выражают глубокую благодарность профессорам ка феды общей физики и молекулярной электроники П. К. Кашкарову и В. Ф. Киселеву, взявшим на себя труд детально ознакомиться с этой кни гой и высказавшим ценные замечания, а также всем коллегам по кафед ре, участвовавшим в дискуссиях по обсуждающимся в книге вопросам,
Опубликование книги стало возможным благодаря финансовой поддержке, полученной по программам "Интеграция" и "Университеты России".
г. С. Плотников, В. Б. Зайцев
5