Een internationaal team van onderzoekers, waaronder professor Federico Rosei en leden van zijn groep bij INRS, heeft een nieuwe strategie ontwikkeld voor het fabriceren van atomair gecontroleerde koolstofnanostructuren die worden gebruikt in moleculaire op koolstof gebaseerde elektronica. Een artikel dat zojuist is gepubliceerd in het prestigieuze tijdschrift Natuurcommunicatie presenteert hun bevindingen:de volledige elektronische structuur van een geconjugeerd organisch polymeer, en de invloed van het substraat op zijn elektronische eigenschappen.

De onderzoekers combineerden twee procedures die eerder in het laboratorium van professor Rosei waren ontwikkeld - moleculaire zelfassemblage en ketenpolymerisatie - om een ​​netwerk van lange afstand poly(para-fenyleen) (PPP) nanodraden op een koperen (Cu) oppervlak te produceren. Met behulp van geavanceerde technologieën zoals scanning tunneling microscopie en foto-elektron spectroscopie, evenals theoretische modellen, ze waren in staat om de morfologie en elektronische structuur van deze nanostructuren te beschrijven.

"We geven een volledige beschrijving van de bandstructuur en benadrukken ook de sterke interactie tussen het polymeer en het substraat, wat zowel de verminderde bandgap als de metaalachtige aard van de nieuwe kettingen verklaart. Zelfs met deze hybridisatie, de PPP-banden vertonen een quasi eendimensionale dispersie in geleidende polymere nanodraden, " zei professor Federico Rosei, een van de auteurs van het onderzoek.

Hoewel verder onderzoek nodig is om de elektronische eigenschappen van deze nanostructuren volledig te beschrijven, de dispersie van het polymeer geeft een spectroscopisch verslag van het polymerisatieproces van bepaalde soorten moleculen op goud, zilver, koper, en andere oppervlakken. Het is een veelbelovende benadering voor vergelijkbare halfgeleiderstudies - een essentiële stap in de ontwikkeling van daadwerkelijke apparaten.

De resultaten van het onderzoek kunnen worden gebruikt bij het ontwerpen van organische nanostructuren, met aanzienlijke potentiële toepassingen in nano-elektronica, inclusief fotovoltaïsche apparaten, veldeffecttransistoren, lichtgevende dioden, en sensoren.