Ensamblaje y caracterizaci?n de compuestos org?nicos para la fabricaci?n de dispositivos electr?nicos moleculares
- Authors
- Osorio Calvopi?a, Henrry Marcelo
- Format
- DoctoralThesis
- Status
- publishedVersion
- Description
Tanto la evoluci?n que han mostrado los productos electr?nicos a lo largo del tiempo, como el hecho de que en pocos a?os la actual tecnolog?a CMOS (Complementary metal-oxide-semiconductor) para la fabricaci?n de dispositivos electr?nicos ser? incapaz de satisfacer la demanda que le ser? impuesta (dispositivos con mayor capacidad de almacenaje, mayor n?mero de funciones y menor coste), han hecho necesaria la investigaci?n en tecnolog?as alternativas que s? puedan satisfacer esta futura demanda. En este contexto, la electr?nica molecular nace como una de estas posibilidades, cuyos prometedores resultados han hecho que la ITRS (International Technology Roadmap for Semiconductors) en su informe del 2013 la considere una alternativa viable para sustituir a la tecnolog?a CMOS. No obstante, este informe destaca una serie de retos cient?fico-tecnol?gicos que deben ser superados para que la electr?nica molecular se convierta en una tecnolog?a aplicable. Entre los retos que est?n relacionados directamente con esta tesis doctoral se encuentran: i) una mejor comprensi?n de los procesos de transporte de carga en uniones metal-mol?cula-metal, ii) una optimizaci?n de las uniones mol?cula-electrodo, iii) la exploraci?n de nuevas estructuras moleculares bajo distintas condiciones experimentales que permitan modular las propiedades el?ctricas para el desarrollo de dispositivos electr?nicos m?s eficaces, y iv) la b?squeda de nuevas metodolog?as que permitan fabricar el electrodo met?lico superior en monocapas org?nicas sin da?ar ni cortocircuitar el sistema. De este modo, las investigaciones presentadas en esta tesis pretenden contribuir al trabajo fundamental requerido para hacer de la electr?nica molecular una tecnolog?a viable. En el cap?tulo 1 se presenta una descripci?n general de la electr?nica molecular, de c?mo ?sta ha ido evolucionando a trav?s de los a?os y de su estado actual. Asimismo, se ponen de manifiesto los desaf?os que deben superarse para que la electr?nica molecular se convierta en una tecnolog?a viable. Adem?s, se hace una descripci?n de los componentes de un dispositivo electr?nico molecular (estructura metal|mol?cula|metal), as? como de su efecto sobre el transporte de carga. Finalmente, se hace una revisi?n descriptiva de los m?todos experimentales m?s usados tanto para la formaci?n de dispositivos moleculares, como para su caracterizaci?n el?ctrica.En el cap?tulo 3 se describen los resultados experimentales obtenidos en el desarrollo de esta tesis doctoral relativos al uso de distintos grupos de anclaje en estructuras metal|mol?cula|metal (MMM) y metal|monocapa org?nica|metal (MMOM). As?, en primer lugar se estudia el uso del grupo piridil como anclaje en estructuras MMOM. En este caso la atenci?n se centra en el transporte de carga a lo largo de la estructura y su comparaci?n con otros grupos funcionales. En segundo lugar, se estudia el uso del grupo trimetilsililetinilo (-C?CSiMe3) como grupo de anclaje en estructuras MMM y su capacidad para controlar la variabilidad observada en la conductancia para otros grupos funcionales tradicionales. Finalmente, se estudia la posibilidad de usar el grupo viol?geno (4,4?-bipiridina) como grupo de anclaje en estructuras MMOM. Aqu? el estudio se centra en el an?lisis de las distintas configuraciones que puede adoptar un hilo molecular formado por un derivado del viol?geno dependiendo del tipo de estructura (MMOM o MMM) que forma. El estudio de cada uno de estos grupos funcionales as? como las conclusiones m?s relevantes obtenidas se presentan en secciones diferentes. En el cap?tulo 4 se lleva a cabo un estudio detallado del transporte de carga a lo largo de un hilo molecular electroqu?micamente activo cuando ?ste forma una estructura MMM. En este estudio, la estructura se sit?a dentro de un medio electrol?tico, de tal forma que aplicando un potencial electroqu?mico se puede modular el estado de oxidaci?n del centro redox. La caracterizaci?n el?ctrica se realiza usando como medio electrol?tico un l?quido i?nico, de forma que parte del estudio se centra en comparar los resultados obtenidos en el presente estudio (conductancia vs. potencial electroqu?mico aplicado) con aquellos obtenidos previamente usando como medio electrol?tico una soluci?n acuosa. Al final del cap?tulo se presentan de forma detallada las respectivas conclusiones. En el cap?tulo 5 se describe una nueva metodolog?a que permite la deposici?n del electrodo met?lico superior en estructuras MMOM. En este estudio, el electrodo superior se construye a partir de la incubaci?n de una pel?cula LB de un compuesto org?nico en una dispersi?n de nanopart?culas de Au. La interacci?n entre las nanopart?culas y la pel?cula LB se da trav?s de la formaci?n de enlaces covalentes ? C-Au, cuya presencia se demuestra mediante t?cnicas espectrosc?picas. Asimismo, se muestra la caracterizaci?n el?ctrica de las estructuras obtenidas y su interpretaci?n. Finalmente, en el cap?tulo 6 se presentan las conclusiones m?s relevantes de este trabajo de investigaci?n, as? como las perspectivas de futuro que permitir?n continuar las l?neas de trabajo abiertas en esta tesis doctoral y las nuevas preguntas que cabe plantearse a partir de los resultados obtenidos.
- Publication Year
- 2015
- Language
- spa
- Topic
- NANOTECNOLOG?A
ELECTR?NICA MOLECULAR
AUTOENSAMBLAJE DE PEL?CULAS ORG?NICAS
T?CNICA DE LANGMUIR-BLODGETT
- Repository
- Repositorio SENESCYT
- Rights
- openAccess
- License