近日,清华大学的李远副教授,使用氮杂联苯基的5种同分异构体构筑了一系列性能迥异的分子整流器,通过改变氮杂联苯基团中氮原子的位置,实现了在分子器件中分子与电极耦合强度的精细调控,使分子器件从无整流(分子#2的整流比约为1)转变成高性能分子二极管(分子#4的整流比大于200)。
同时,DFT理论模拟计算也表明氮杂联苯基的同分异构体与顶电极之间的吸附能相差约2倍。此外,计算得到的分子结的投影态密度也发现,在形成分子结后,分子#2的最低未占据轨道向电极的费米能级移动最多,表明形成分子结后其与顶电极的耦合最强,导致在正向和负向偏压下电流数值接近,从而无法实现整流特性。而分子#4与顶电极的耦合强度较分子#2小了约一个数量级,可作为高性能分子二极管。
Wuxian Peng, Ningyue Chen, Dr. Caiyun Wang, Yu Xie, Shengzhe Qiu, Shuwei Li, Prof. Liang Zhang, Prof. Yuan Li
文章的第一作者是清华大学博士生彭武贤、陈宁玥和博士后王彩云。
Angewandte Chemie International Edition
DOI: 10.1002/anie.202307733