در مقایسه با تراشه های الکترونیکی سنتی، تراشه های الکترونیکی نوری سرعت انتقال و پهنای باند بالاتری را ارائه می دهند. در میان آنها، سیگنال های نوری را می توان با سرعت نور منتقل کرد که مزایای قابل توجهی را در زمینه های ارتباطی و انتقال داده با سرعت بالا ارائه می دهد. انتظار میرود که نانو دستگاههایی با مولکولهای منفرد بهعنوان مراکز عملکردی اپتوالکترونیکی، تقاضا برای کوچکسازی دستگاهها را برآورده کنند و به عنوان سنگ بنای دستگاههای اپتوالکترونیک مولکولی آینده عمل کنند. اخیراً، محققان کالج شیمی و مهندسی مولکولی در دانشگاه پکن، به رهبری پروفسور Xuefeng Guo، همراه با همکاران، با لنگر انداختن کووالانسی پل های مولکولی عایق شده و محافظت شده توسط سیکلودکسترین های سیکلودکسترین، به تابش بازده کوانتومی بالایی از فسفرسنس/فلورسانس دست یافتند. این پیشرفت با موفقیت در عملیات منطقی و ارتباطات بلادرنگ اعمال شده است. کار مرتبط به صورت آنلاین تحت عنوان «عملیات منطقی و ارتباطات بلادرنگ از طریق حالتهای هیجانانگیز تنظیمپذیر در تراشههای نوری تک مولکولی» در مجله «شیمی» منتشر شده است.
پروفسور Guo Xuefeng توضیح داد که تا به امروز، هنوز فضا برای بهبود عملکرد و پایداری مولکولهای منفرد در دستگاهها، از جمله نسبت سوئیچ ترانزیستورهای اثر میدان، بازده کوانتومی دیودهای ساطع نور و فرکانس عملکرد دستگاههای منطقی وجود دارد. در این میان، جفت شدن بین مولکول ها و محیط خارجی یک پارامتر حیاتی است. جفت شدن قوی ممکن است به هیبریداسیون مولکول ها با جهان خارج منجر شود، در حالی که جفت ضعیف ممکن است اثر مدولاسیون محرک های خارجی را تضعیف کند و توسعه بیشتر در مهندسی مولکولی، مهندسی رابط و مهندسی الکترود را می طلبد.
بنابراین، بر اساس سری مطالعات قبلی ما، تیم ما یک دستگاه اپتوالکترونیک تک مولکولی چند منظوره دیگر را توسعه داده است که از یک پل مولکولی در مرکز پلاتین تشکیل شده است.سیکلودکسترین ها، الکترودهای گرافن با شکاف های نانومقیاس و یک بستر سیلیکونی. دو سیکلودکسترین در هر دو طرف جفت بین مولکول و محیط را تضعیف می کنند و در نتیجه از فرآیندهای غیر تشعشعی مربوطه جلوگیری می کنند. پروفسور Guo Xuefeng گفت: الکترودهای گرافن می توانند یک رابط کووالانسی قوی با مولکول ایجاد کنند و به یکپارچگی چند مولکولی بیشتر دست پیدا کنند.
یانگ چن، نویسنده اول مقاله و یک محقق فوق دکتری در دانشگاه پکن، اظهار داشت که تنظیم بیشتر و انتشار انتخابی فلورسانس و فسفرسانس میتواند عملیات منطقی جامع دوتایی و سه تایی و همچنین ارتباط بلادرنگ را امکانپذیر کند. دستگاه های نوری تک مولکولی چند منظوره و کارآمد، الکترونیک مولکولی را با کاربردهای نیمه هادی عملی پل می کنند و مزایای مخرب دستگاه های اپتوالکترونیک تک مولکولی را نشان می دهند. آنها پشتیبانی فنی را برای شکستن موانع تکنولوژیکی و توسعه دستگاه های اصلی جدید ارائه می دهند که نشان دهنده گام مهمی برای انتقال دستگاه های تک مولکولی از آزمایشگاه به تولید صنعتی است.
