Single Molecule-Based Electronic Devices: A Review

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

In the face of the fact that the development of traditional silicon-based electronic devices is increasingly limited, single molecule electronic device, which has been attracting more and more attention, is considered as one of the most hopeful candidates to realize the miniaturization of conventional electronic devices. In this paper, an overview of single molecule electronic devices is provided, including molecular electronic devices and electrode types. First, several molecular electronic devices are presented, including molecular diodes, molecular memories, molecular wires, molecular field effect transistors (FET) and molecular switches. Then the influence of different electrode types of the transport characteristics is introduced, showing that graphene is a promising electrode material for single molecule electronic devices. Moreover, other excellent characteristics of molecular devices are briefly introduced, such as potential thermoelectric effects, new thermally induced spin transport phenomena and negative differential resistance (NDR) behavior. Finally, the future challenges to the development of electronic devices based on single molecules are described.

참고문헌 (Reference)

1 D. Frank, 89 : 259-, 2001

2 G. Maruccio, 14 : 542-, 2004

3 J. Li, 9 : 1650067-, 2016

4 S. Lumetti, 45 : 16570-, 2016

5 T. Enoki, 93 : 053001-, 2018

6 A. Aviram, 29 : 277-, 1974

7 R. Metzger, 103 : 3803-, 2003

8 E. Gal an, 8 : 8919-, 2016

9 Y. Cho, 110 : 253506-, 2017

10 E. Gal an, 14 : 2439-, 2016

11 O. Kahn, 3 : 140-, 1988

12 M. Sorai, 35 : 555-, 1974

13 H. Goodwin, 18 : 293-, 1976

14 E. Konig, 85 : 219-, 1985

15 P. Gutlich, 97 : 1-, 1990

16 O. Kahn, 4 : 718-, 1992

17 P. Gutlich, 33 : 2024-, 1994

18 T. Tsujioka, 83 : 937-, 2003

19 M. Irie, 100 : 1685-, 2000

20 T. Tsujioka, 78 : 2282-, 2001

21 A. Taniguchi, 40 : 7029-, 2001

22 Z. Zafar, 10 : 39187-, 2018

23 Y. Tang, 139 : 13903-, 2017

24 T. Uda, 5 : 559-, 2017

25 Z. Song, 7 : 172-, 2015

26 D. Jana, 7 : 392-, 2015

27 P. Avouris, 281 : 429-, 2002

28 F. Grozema, 122 : 10903-, 2000

29 M. Winters, 129 : 4291-, 2007

30 J. Tour, 33 : 791-, 2000

31 Y. Morisaki, 95 : 424-, 2016

32 W. Oldham, 120 : 419-, 1998

33 G. Bazan, 120 : 9188-, 1998

34 S. Wang, 122 : 1289-, 2000

35 J. Zyss, 122 : 11956-, 2000

36 G. Bartholomew, 124 : 5183-, 2002

37 G. Bazan, 72 : 8615-, 2007

38 Y. Morisaki, 18 : 4216-, 2012

39 Z. Cai, 138 : 10630-, 2016

40 T. Zheng, 47 : 6252-, 2014

41 T. Zheng, 138 : 868-, 2016

42 B. Capozzi, 136 : 10486-, 2014

43 C. Sagan, 121 : 24945-, 2017

44 M. Hybertsen, 20 : 374115-, 2008

45 M. Hybertsen, 49 : 452-, 2016

46 R. Huber, 130 : 1080-, 2008

47 J. Kushmerick, 124 : 10654-, 2002

48 D. Wold, 106 : 2813-, 2002

49 L. Cai, 108 : 2827-, 2004

50 M. Hybertsen, 49 : 452-, 2016

51 M. Hybertsen, 20 : 374115-, 2008

52 Y. Park, 131 : 10820-, 2009

53 B. Capozzi, 136 : 10486-, 2014

54 E. Dell, 135 : 11724-, 2013

55 L. Ren, 323 : 260-, 2008

56 H. Kawasaki, 36 : 1038-, 2007

57 A. Bachtold, 294 : 1317-, 2001

58 J. Park, 18 : 095202-, 2007

59 H. Park, 407 : 57-, 2000

60 Y. Lee, 30 : 1704401-, 2018

61 S. Lee, 6 : 7604-, 2018

62 F. Yang, 18 : 6611-, 2018

63 C. Pereira, 6 : 025037-, 2019

64 A. Cadore, 109 : 033109-, 2016

65 Z. Qiu, 13 : 252-, 2008

66 Y. Gao, 329 : 146-, 2008

67 O. Khatri, 24 : 7785-, 2008

68 P. Chen, 14 : 4456-, 2016

69 J. Yuan, 120 : 14840-, 2016

70 C. Yu, 30 : e3584-, 2017

71 L. Bumm, 271 : 1705-, 1996

72 H. Park, 75 : 301-, 1999

73 M. Reed, 278 : 252-, 1997

74 E. Lortscher, 8 : 381-, 2013

75 K. Moth-Poulsen, 4 : 551-, 2009

76 M. Ratner, 8 : 378-, 2013

77 L. Sun, 43 : 7378-, 2014

78 F. Prins, 11 : 4607-, 2011

79 Y. Cao, 51 : 12228-, 2012

80 J. Li, 7 : 53696-, 2017

81 F. Xie, 713 : 26-, 2018

82 Z. Fan, 18 : 101-, 2015

83 J. Chen, 286 : 1550-, 1999

84 A. Nitzan, 300 : 1384-, 2003

85 B. Behin-Aein, 5 : 266-, 2010

86 C. Nijhuis, 133 : 15397-, 2011

87 C. Zhou, 67 : 1160-, 1995

88 D. Strachan, 86 : 043109-, 2005

89 F. Simeone, 135 : 18131-, 2013

90 C. Nijhuis, 116 : 14139-, 2012

91 K. Novoselov, 306 : 666-, 2004

92 Q. Wang, 1 : 206-, 2009

93 K. Kim, 457 : 706-, 2009

94 A. Reina, 9 : 30-, 2009

95 G. Wang, 23 : 755-, 2010

96 Y. Jang, 27 : 145301-, 2016

97 X. Li, 324 : 1312-, 2009

98 F. Prins, 11 : 4607-, 2011

99 I. Forbeaux, 58 : 16396-, 1998

100 T. Ohta, 313 : 951-, 2006

101 C. Virojanadara, 78 : 245403-, 2008

102 A. Candini, 6 : 711-, 2015

103 C. Xia, 56 : 105101-, 2017

104 F. Xie, 27 : 41-, 2015

105 Z. Fan, 110 : 200-, 2016

106 X. Cao, 31 : 345303-, 2019

107 D. Wu, 7 : 19037-, 2019

108 M. Long, 91 : 233512-, 2007

109 G. Kuang, 140 : 570-, 2018