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Title: Caracterización eléctrica de uniones moleculares usando grafeno obtenido mediante exfoliación electroquímica.
Authors: Yépez Jiménez, Esteban Humberto
Keywords: ELECTRODO
FÍSICA DE MATERIALES
Issue Date: 5-Jul-2021
Publisher: Quito, 2021
Citation: Yépez Jiménez, E. H. (2021). Caracterización eléctrica de uniones moleculares usando grafeno obtenido mediante exfoliación electroquímica. 59 hojas. Quito : EPN.
Abstract: The miniaturization of electronic devices is a process that has been going on for more than 50 years, but, at the same time it’s reaching its limit by manufacturing 10 nm size transistors. In this context, molecular electronics, which is basically the use of a single molecule or a molecule monolayer connected between two or three electrodes to form a new electronic device, is a viable option to continue with this miniaturization process. On the other hand, there is a current trend in electronics to use semi-metallic carbón based electrodes (fullerenes, graphite, and graphene), due to i) their novelty properties and ii) because they help to avoid the use of noble metals, and/or potentially toxic materials. Thus, in this work, graphene nanosheets are obtained by electrochemical exfoliation to be used as an electrode in the study of molecule-electrode junctions (ME). Two types of graphene nanosheets are used; the so-called polydisperse graphene, with a wide thickness distribution, obtained directly from electrochemical exfoliation; and less dispersed graphene, with a lower thickness distribution, obtained by applying the cascade centrifugation technique to the polydisperse graphene. To study the ME junctions, it was used the break junction using a tunneling microscope (STM-BJ) technique. Finally, the conductance values of the ME junctions were compared with those obtained using gold as an electrode. The results show that the electrical properties of the molecular bonds are similar when using the two types of graphene and gold as electrodes.
Description: La miniaturización de dispositivos electrónicos es un proceso que ha estado ocurriendo durante más de 50 años; pero, que está llegando a su límite al fabricar transistores con tamaños de 10 nm. En ese contexto, la electrónica molecular, que consiste usar una molécula conectada entre dos o tres electrodos para formar un nuevo dispositivo electrónico, es una opción viable para continuar con este proceso de miniaturización. Por otro lado, hay una tendencia actual en la electrónica por usar electrodos semimetálicos, basados en carbono (fullerenos, grafito, y grafeno), debido a i) sus novedosas propiedades y ii) que evitan el uso de metales nobles, y/o materiales potencialmente tóxicos. Así, en el presente trabajo se obtienen nanohojas de grafeno mediante exfoliación electroquímica para posteriormente usarlo como electrodo en el estudio de uniones molécula-electrodo (ME). Se usan dos tipos de nanohojas de grafeno; el llamado grafeno polidisperso, con una amplia distribución de espesores, obtenido directamente de la exfoliación electroquímica; y por otro lado, el grafeno menos disperso, con una menor distribución de espesores, obtenido al aplicar la técnica de centrifugación en cascada al grafeno polidisperso. Para estudiar las uniones ME, se empleó la técnica de unión por ruptura usando un microscopio de efecto túnel (STMBJ).Finalmente, se comparan los valores de conductancia de las uniones ME con aquellos obtenidos usando oro como electrodo. Los resultados obtenidos muestran que las propiedades eléctricas de las uniones moleculares son similares al usar los dos tipos de grafeno y el oro como electrodo.
URI: http://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/21721
Appears in Collections:Tesis Física (FISICA)

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