Flexible molecular-scale electronic devices

본 논문은 두께가 1~2 나노미터인 매우 얇은 자기조립단분자 박막(self-assembled monolayer)을 휘어지는 플라스틱 기반 위에 전자소자로 제작하여 그 전기적 특성을 연구한 논문이다. 이렇게 제작된 플렉시블 분자전자소자는 점차적으로 휘거나, 매우 심하게 혹은 다양한 형상의 휨 환경에서도 안정적이고, 1,000회 이상의 반복적인 휨 테스트에서도 고유의 상태를 유지할 수 있음을 보였으며, 휘어진 상황에서의 분자소자의 전도특성 메커니즘 및 왜 안정한가에 대해서 연구를 하였다. 본 연구는 앞으로 다양한 전자소자에서 매우 얇고 가볍고 쉽게 변형이 가능한 초박막 초소형 전자소자 개발에 기여할 것으로 기대된다.
(논문 저자 정보: Sungjun Park, Gunuk Wang, Byungjin Cho, Yonghun Kim, Sunghoon Song, Yongsung Ji, Myunghan Yoon, Takhee Lee*)


(영문초록/Bold Paragraph) Flexible materials and devices could be exploited in light-emitting Diodes[1], electronic circuits[2,3], memory devices[4], sensors[5,6], displays[7,8], solar cells[9] and bioelectronic devices[10]. Nanoscale elements such as thin films[11,12], nanowires[13], nanotubes[14] and nanoparticles[4] can also be incorporated into the active films of mechanically flexible devices. Large-area devices containing extremely thin films of molecular materials[15,16] represent the ultimate scaling of flexible devices based on organic materials, but the influence of bending and twisting on the electrical and mechanical stability of such devices has never been examined. Here, we report the fabrication and characterization of two-terminal electronic devices based on self-assembled monolayers of alkyl or aromatic thiol molecules on flexible substrates. We find that the charge transport characteristics of the devices remain stable under severe bending conditions (radius≤1 mm) and a large number of repetitive bending cycles (≥1,000). The devices also remain reliable in various bending configurations, including twisted and helical structures.

Nature Nanotechnology, Volume 7, No 7, pages 438-442 (2012)
Publication Date: July, 2012