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Title: Transporte de carga en una unión molecular basada en disulfuro de molibdeno.
Authors: Barragán Maldonado, Selena Yanina
Keywords: ELECTRÓNICA MOLECULAR
DISULFURO DE MOLIBDENO
FÍSICA DE MATERIALES
ELECTRODO
FÍSICA
Issue Date: Jan-2023
Publisher: Quito : EPN, 2023.
Citation: Barragán Maldonado, S.Y.(2023). Transporte de carga en una unión molecular basada en disulfuro de molibdeno. 85 páginas. Quito : EPN.
Abstract: Molecular electronics, in which a single molecule is oriented between two electrodes to form an electronic nano-device, has the potential to overcome the miniaturization difficulties of conventional silicon technology. While metallic electrodes are commonly used to study charge transport at molecular junctions in detail, the use of semiconductor electrodes has attracted increasing attention due to the emergence of new junction properties, such as current rectification. In this contribution, we study non-centrosymmetric single-molecule junctions formed from 4,4’-biphenyldithiol molecular bridges on a molybdenum disulfide (MoS2) electrode. Multilayer nanosheets were obtained by liquid-phase exfoliation of MoS2 powder and then deposited using the drop-casting method to obtain a semiconductor electrode. This research is complemented by chemical and surface characterization using Ultraviolet-visible, Fourier Transform Infrared, Raman and X-Ray Photoelectron spectroscopies; quartz crystal microbalance and atomic force microscopy of both, nanosheets and electrodes. Also, the I(s) technique based on scanning tunneling microscopy was applied to evaluate the conductance of the Au-molecule-MoS2 junctions. Finally, the Current-Voltage (I-V) curve is reported, exhibiting an asymmetric shape. In summary, this study is a first approach to the use of MoS2 semiconductor nanoelectrodes to promote the rectification of molecular junctions.
Description: La electrónica molecular, donde una molécula es orientada entre dos electrodos para formar un dispositivo electrónico nanométrico, tiene el potencial para superar las dificultades de miniaturización de la tecnología de silicio convencional. Si bien los electrodos metálicos se utilizan comúnmente para estudiar en detalle el transporte de carga en las uniones moleculares, los electrodos semiconductores han atraído una creciente atención debido a la aparición de nuevas propiedades en las uniones, como la rectificación de corriente. En esta contribución, estudiamos uniones de una sola molécula no centro-simétricas formadas por un puente molecular de 4,4’-bifenilditiol conectado entre un electrodo de disulfuro de molibdeno (MoS2) y otro de oro. Para esto, se obtuvieron nanohojas multicapa de MoS2 mediante exfoliación en fase líquida de polvo de MoS2 y luego se depositaron usando el método drop-casting para construir un electrodo semiconductor apropiado para la formación y caracterización eléctrica de uniones moleculares. Esta investigación se complementa con la caracterización mediante espectroscopías ultravioleta visible, Infrarroja por Transformada de Fourier, Raman y de fotoelectrones de rayos X; microbalanza de cristal de cuarzo y microscopía de fuerza atómica de las nanohojas de MoS2 y del electrodo. Posteriormente, se aplicó la técnica I(s) basada en microscopía de efecto túnel para evaluar la conductancia de las uniones Au-molécula-MoS2 a distintos voltajes aplicados entre los electrodos. Finalmente, se presenta la curva Corriente-Voltaje (I-V) que exhibe una forma asimétrica. En resumen, este estudio es un primer acercamiento al uso de nanoelectrodos semiconductores de MoS2 para promover propiedades de rectificación en uniones moleculares.
URI: http://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/23554
Appears in Collections:Tesis Física (FISICA)

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