Molekulaarelektroonika

Allikas: Vikipeedia

Molekulaarelektroonika ehk ühe molekuli elektroonika on nanotehnoloogia teadusharu, mis kasutab elektroonika komponentidena üksikuid molekule või nanoskaalas üksikute molekulide kogumikke. Kuna juba üksikud molekulid moodustavad väikseimaid stabiilseid struktuure, siis aitab see teadusharu täita elektroonika tootmise ülimat eesmärki - vähendada elektriahelate mõõtmeid.


Sissejuhatus[muuda | redigeeri lähteteksti]

Traditsiooniline elektroonika on tehtud enamjaolt materjalidest nn. ülalt-alla metoodikal - hulgast materjalist luuakse komponente. Alates aastast 1958, kui leiutati mikrokiip, on mikrokiipide keerukus ja jõudlus kasvanud ajas eksponentsiaalselt (sellist trendi nimetatakse Moore`i seaduseks), mis omakorda on sundinud komponentide mõõtmetel vähenema. Kui struktuur muutub üha väiksemaks, siis kasvab hälvete tundlikkus. Kui mõõtmed hakkavad 13 nm kanti jõudma, siis peab komponentide koostamise täpsus olema kontrollitav juba mõne aatomi täpsusega.[1] Lisaks sellisele sisemisele piirangule on tootmise mehhanism järjest kallim ja nõudlikum.

Seetõttu on tekkinud idee toota komponente nn alt-üles meetodil, kus komponendid ehitatakse (luuakse) aatomi haaval. Seega on baasmaterjal asendatud üksikute molekulidega ning korraga luuakse tüüpiliselt vähemalt 10 20 koopiat, kusjuures molekulide kompositsioon on kontrollitud üksikaatomi tasemel. Niiviisi toodetud molekulidel on omadused, mis sarnanevad traditsiooniliste elektroonika komponentidega nagu juhtmed, transistorid, alaldi.

Molekulaarelektroonika on tärkav teadusharu ning kogu elektriahelate asendamine molekulaartasandil komponentidega on praegu veel üsna kaugel realisatsioonist. Siiski, pidev nõudlus järjest suurema arvutusjõudluse järele koos sisemiste piirangutega, mida tänapäevased litograafilised meetodid pakuvad, tundub üleminek vältimatu. Hetkel on fookus huvitavate omadustega molekulide avastamisel ja usaldusväärsete ning taastoodetavate kontaktide loomisel molekulaarkomponentide ning elektroodide vahel suurtes komponentides.

Teoreetiline baas[muuda | redigeeri lähteteksti]

Molekulaarelektroonika opereerib kvantmaailmas, kus vahemaad on väiksemad kui 100 nm ning osakestele mõjuvad kvantmehaanilised efektid. Vastupidiselt traditsioonilistele elektroonikakomponentidele, kus elektrone saab juurde tuua või ära juhtida kui konstantset laengute voogu, siis üksikud elektronid muudavad üksikmolekulidega süsteemi märkimisväärselt. Teisisõnu, kui elektron transporditakse allika elektroodist molekulile, siis molekul saab laengu juurde ning järgmisel elektronil on raskem üle tulla (Coulomb`i blokaad). Laadumisel tekkivat märkimisväärset hulka energiat tuleb koostise elektrooniliste omaduste arvutamisel arvesse võtta ja arvestada tuleb ka ülitundlikust vahemaade suhtes ligidal asetsevate juhtivate pindadeni.

Teooria üksikmolekuli kui seadme osas on eriti huvipakkuv kuna vaatluse all olev süsteem on avatud kvantsüsteem oma tasakaaluta (nn. tasakaaluväline termodünaamika). Madala pärivoolu režiimis võib molekulaarühenduste tasakaalutust ignoreerida ja seadme päripingestatuse karakteristikuid võib kalkuleerida kasutades tasakaalustatud elektroonika struktuuri süsteemil. Samas, tugevate pärivoolude puhul tuleb kasutada keerulisemat käsitlust kuna muutlikkuse põhimõte (variational principle) kaotab eksistentsi. Elastse tunneli puhul (kus mööduvad elektronid ei vaheta süsteemiga energiat), saab kasutada Rolf Landauer`i formalismi - ülekannet (ja ka voolu) saab arvutada kui päripingestatud funktsiooni. MItteelastse tunneli puhul on Yigal Meir ja Ned Wingreen (baseerudes Loe Kadanoff`i Green`i funktsioonidele ja Gordon Baym`ile) esitanud elegantse formalismi. See Meir-Wingreen sõnatus on toonud suurt edu molekulaarelektroonika kogukonnas, kus selle baasil on uuritud mitmeid keerulisemaid ja huvipakkuvamaid juhte, kus mööduv elektron vahetab energiat molekulaarsüsteemiga (näiteks läbi elektron-fono ühenduse või elektrooniliste ergastumiste).

Üksikute molekulide usaldusväärseks ühendamiseks suuremaskaalaliste vooluringidega on tõestatult suur väljakutse ja kommertsialiseerimise märkimisväärselt takistav tegur.

Näited[muuda | redigeeri lähteteksti]

Molekulaarelektroonikas rakendatud molekulidele on struktuuri poolest iseloomulik vahelduvad topelt- ja üksiksidemeid (vaata ka konjugeerunud süsteemid). Selline seaduspärasus delokaliseerib molekulide orbitaalid ning seetõttu saavad elektronid vabalt liikuda üle sidemete.

Juhtmed[muuda | redigeeri lähteteksti]

Animatsioon pöörlevast 3D struktuuriga süsiniknanotorust.

Molekulaarjuhtmeid kasutatakse erinevate molekulaartasemel elektriahelate ühendamiseks. Kuna molekulaartasemel juhtmete loomine ning ühendamine makroskoopiliste elektriahelate külge vajab veel süsteemi välja töötamist, siis on üksimolekulide elektroonika uurimistööd fokusseeritud peamiselt funktsionaliseeritud molekulidele: molekulaarjuhtmetel puuduvad funktsionaalrühmad ja nad on seetõttu koostatud lihtsalt harilike sidemetega ehitusplokkide kordustest. Sellisteks juhtmeteks on näiteks süsiniknanotorud, mis on võrdlemisi suurte mõõtmetega kui võrrelda teisi välja käidud ideid, aga nad on näidanud paljulubavaid elektrilisi omadusi (mitmeseinalisel süsiniknanotorul on näiteks vasest paremad elektrilised omadused, kuni kaks korda väiksem takistus ning nad on kuni 10 korda paremad soojusjuhid). Peamine probleem molekulaarjuhtmete juures on saada hea elektriline kontakt elektroodidega nii, et elektronid saaksid vabalt liikuda juhtmesse ja sealt välja.


Transistorid[muuda | redigeeri lähteteksti]

Võrreldes tavapärases elektroonikas kasutatavate transistoridega on üksikmolekul-transistorid (sarnanevad tavapäraste MOSFET transistoritega) fundamentaalselt erinevad - lätte ja neelu ühendamiseks kasutatakse räni asemel süsiniknanotorusid (nn. "süsiniknanotoru väljaefekt-transistorid" ehk 'Carbon Nanotube Transistor FET'). Kui tavaelektroonikas kasutatava välja-efektiga transistori pais määrab juhtivuse lätte ja neelu vahel kontrollides nendevahelist laengukandjate tihedust, siis üksikmolekul-transistori pais kontrollib üksikelektroni võimalust hüpata molekulile ja sealt ära modifitseerides molekulaarorbiitide energiat. Seetõttu on üksikmolekul-transistor praktiliselt binaarne: see on kas sees või väljas.

Välja-efektiga molekulaartransistor: paisu pinge Vg kontrollib indutseeritud laenguid ja seeläbi ka voolu I.

Tulenevalt üksikmolekuli mõõtmetest on ühe elektroni tõttu laadumine märkimisväärne ning tähendab transistori muutumist kas avatuks või suletuks (Coulomb`i blokaad). Et transistor sedasi ka töötaks, siis ei tohi elektronide orbitaalid transistor-molekulis olla liiga tugevalt ühenduses orbitaalidega elektroodides. Kui nad oleksid tugevalt ühenduses, siis ei saaks enam öelda, et elektron on seotud just antud molekuliga või et elektroodid ja molekulid töötaksid kui juhe.

Populaarne grupp molekule, mis võivad töötada kui pooljuht-kanal materjal molekulaartransistoris, on OPV (oligopolyphenylenevinylenes), mis õiget viisi paigaldatuna lätte ja neelu elektroodi vahele töötab koos Coulomb`i blokaadi mehhanismiga.[2] Fullereenid töötavad sama mehhanismiga ja on samuti laialt kasutusel.

Pooljuht süsiniknanotorusid on samuti demonstreeritud kanalina töötamas, aga vaatamata nende molekulaarsetele mõõtmetele on nad piisavalt suured, et käituda peaaegu kui tavapärased pooljuhid.

Arizona ülikooli füüsikud on koostöös Madridi ülikooli keemikutega disaininud benseenile sarnase ringikujulise molekulaar-transistori. Kanada Rahvusliku Nanotehnoloogia Instituudi füüsikud on disaininud üksikmolekultransistori kasutades stüreeni. Mõlema grupi disaine on vaja veel eksperimentaalselt tõestada, aga ootuste kohaselt töötavad vastavad seadmed toatemperatuuril ja kontrollitakse üksikelektronidega. [3]

Alaldid (dioodid)[muuda | redigeeri lähteteksti]

Molekulaar-alaldid on matkitud tavapärastest alalditest ja neil on asümmeetriline ehitus selliselt, et molekul saab elektrone vastu võtta ühes otsas ja mitte teises. Molekulidel on ühes otsas elektron doonor (D) ja teises otsas elektron aktseptor (A). Sellisel juhul on ebastabiilne seisund D+ – A- palju vabamalt tehtav kui D- – A+. Tulemusena võib elektrilaeng lihtsasti molekulist läbi liikuda juhul, kui elektrone on lisatud läbi aktseptori otsa ning mitte nii lihtsasti kui on vastupidist üritatud. Molekulaar-alaldi näidise on loonud Geoffrey J. Ashwell`i Ph.D. tudengid.


Tehnikad[muuda | redigeeri lähteteksti]

Suurim probleem üksikmolekulide juures on rajada reprodutseeritavaid elektrilisi kontakte ainult üksiku molekuliga. Kuna praegused fotolitograafilised tehnoloogiad ei ole võimelised tootma elektroodide vahesid piisavalt väikestena, et nende vahele ühendada molekuli mõlemad otsad, siis kasutatakse alternatiivseid strateegiaid.

Molekulaaravad[muuda | redigeeri lähteteksti]

Üks moodus toota elektroode koos molekulaarskaalas avadega on lõhkuda sidemeid - venitada õhukest elektroodi kuni see katkeb. Teine moodus on elektromigratsiooniline (electromigration). Sellisel juhul juhitakse laeng läbi peene juhtme kuni see sulab ja aatomid migreeruvad tekitades auke. Edasi saab aga tavapärase fotolitograafia ulatust täiendada keemiliste söövituste või metalli ladestamistega elektroodidele.

Ilmselt kõige kergem viis mõnest molekulist koosneva kogumiku juhtivuse mõõtmiseks on kasutada skaneeriva-tunnelleeriva mikroskoobi (SKP, scanning tunneling microscope) tippu, puudutades sellega molekule, mis on omakorda teisest otsast seotud metallsubstraadiga.

Ankurdamine[muuda | redigeeri lähteteksti]

Populaarne viis molekulide ankurdamiseks elektroodidele on kasutada väävli kõrget afiinsust kullale. Sellise lahenduse puhul on molekulid sünteesitud nii, et väävli aatomid on paigutatud strateegiliselt nii, et nad moodustavad molekulidest nn. krokodilli klemmid, mis on ühendatud kullast elektroodidega. Antud juhul sõltub kontakti takistus tugevasti aatomi täpsest geomeetriast ankurdamise kohas ja seetõttu on ühenduste taastootmine keeruline.

Tulemused on näidanud, et tänu oma suurtele π-süsteemis sidemetele on väävli asemel heaks alternatiiviks fullereenid, mis võivad erinevalt üksikust väävli aatomist korraga juhtida elektriliselt palju rohkem aatomeid. [4]


Fullereen nanoelektroonika[muuda | redigeeri lähteteksti]

Grafiitkristalli pöörlev vaade (2 kihti)

Polümeerides on orgaanilised molekulid ehitatud süsinikust ja vesinikust (ja mõnikord lisaks ka lämmastikust, kloorist ja väävlist). Polümeere saadakse bensiinist ja neid saab üldjuhul sünteesida suurtes kogustes korraga. Kui polümeermolekulide pikkus ületab juba mõnda nanomeetrit, siis on need molekulid isoleerivad. Naturaalselt esinev süsinik on aga juhtiv (näiteks grafiit). Teoreetiliselt on grafiit poolmetall, kategooria metallide ja pool-juhtide vahel. Grafiidil on kihiline struktuur, iga kiht ühe aatomilise paksusega. Iga kihi vahel on vastastikkused mõjud piisavalt väikesed, et neid võiks käsitsi lõhestada. Väljakutseks on aga grafiidist hästi eristuvate nanomeeter-mõõdus objektide valmistamine. Kahekümnenda sajandi lõpuks olid keemikud leidnud meetodeid ülimalt väikesemõõtmeliste, põhimõtteliselt üksikute molekulide suuruses objektide fabritseerimiseks. Richard Smalley grupp tegi eksperimendi, kus grafiidi tükk aurustati laserkiirituse toimel. Mass-spektograafia näitas, tekkinud klasterid sisaldasid spetsiifiliselt "maagilise numbri" aatomeid ja olid stabiilsed, eriti 60 aatomiga klasterid. Inglise keemik Harry Kroto, kes ülalmainitud eksperimenti ka assisteeris, pakkus välja võimaliku geomeetria nende klasterite jaoks - klassikalise jalgpallipalli sümmeetriaga kovalentselt seotud aatomid. Vermitud C60, buckminsterfullerene või buckyball klasterid säilitasid mõned grafiidi omadused nagu näiteks juhtivus. Sellised ühendid võeti kohe vastu kui tõsiseltvõetavad ehitusplokid molekulaarelektroonikas.

Probleemid[muuda | redigeeri lähteteksti]

Tehisilmingud[muuda | redigeeri lähteteksti]

Molekulide elektriliste omaduste mõõtmisel võivad tekkida tehisilmingud, mida on keeruline molekulide tõelisest käitumisest eristada.[5] Varasemalt on neid tehisilminguid ekslikult publitseeritud ka kui küsitavalt molekulidesse puutuvaid omadusi.

Esiteks, rakendades pingelangust põhjustab pinge üle nanomeeter-mõõdus sidemete väga tugevat elektrivälja. See väli võib põhjustada metalli aatomite migratsiooni ja lõppeda õhukeste ahelatena vahemike täitmisega ning mis võib omakorda jällegi edasiste laengute kandmisel puruneda. Kahetasemeline juhtivus imiteerib molekulaarlülitit juhtiva ja isoleeriva molekuli seisundi vahelt.

Teine ilming tekib siis kui elektroodide vahedes toimuvad kõrge elektrivälja tõttu keemilised reaktsioonid. Kui pingestatus on pööratud, siis põhjustab reaktsioon mõõtmistel hüstereesi, mida võib tõlgendada ekslikult kui molekuli enda omadust.

Metallist tera võib käituda elektroodide vahel ülalmainitud mehhanismi järgi kui üksikelektron transistor, mille omadused sarnanevad molekulaartransistori omadega. Selline ilming on eriti levinud juhul, kui nanoaugud on toodetud elektromigratsiooni tehnika abil.

Kommertsialiseerimine[muuda | redigeeri lähteteksti]

Üks suurimaid takistavaid tegureid üksikmolekul-elektroonika kaubandusliku ärakasutamise juures on selliste tehnoloogiate puudumine, mis võimaldaks masstoota ühendusi molekulaarsuurustes elektriahelate ja suurte, tavaelektroonikas kasutatavate komponentide, elektroodide vahel. Hetkeseis on selline, kus üksikmolekuli ühendamise keerukus kaalub tunduvalt üle kõikvõimalikud jõudluse kasvud, mida on võib saavutada ahelate mõõtmete vähendamisega. Olukord muutub veelgi kehvemaks kui molekulid peavad paigutatud saama kindla ruumilise orientatsiooniga ja/või neil on palju poolusi ühendada.

Probleemiks on ka fakt, et mõned üksikmolekulide omaduste mõõtmised viiakse läbi peaaegu absoluutse nulltemperatuuri juures (Cryogenic temperatures). mis on väga energiakulukas. Sedavõrd madalad temperatuurid on vajalikud signaalide mürade vähendamiseks sedavõrd madalale tasemele, et oleks võimalik mõõta imeväikeseid voolusid üksikmolekulides.

Ajalugu ja hetkeprogress[muuda | redigeeri lähteteksti]

Rotakseeni (Rotaxene) graafiline esitus, kasutatakse kui molekulaarlülitit. Hantli kujuline molekul koos seibikujulise struktuuriga aatomite kogumiga.

Robert Mulliken ja Albert Szent-Györgyi suutsid 1940`ndatel "doonor-aktseptor" teemadel jõuda ideeni laengute ülekandumisest molekulides. 1974.a. avaldasid Mark Ratner ja Avi Aviram illustratsiooni teoreetilisest molekulaaralaldist. 1988 aastal kirjeldas Aviram detailselt teoreetilist üksikmolekul välja-efektiga transistorist. Edasi avaldas Forrest Carter mõtte üksikmolekul loogikaväravate loomiseks. Tema eestvedamisel avaldati Molekulaarelektroonika seadete konverentsil 1988 aastal veel mitmeid teisigi ideid.[6] Need ideed olid kõik teoreetilised konstruktsioonid mitte reaalsed seadmed. Otsene individuaalmolekulide elektriliste omaduste mõõtmine molekulaarskaalas elektriliste kontaktide juhtivuse mõõtmiseks ootas veel sobivate meetodite välja töötamist. See oli raske ülesanne. Esimene eksperiment üksikmolekuli juhtivuse mõõtmisest raporteeriti C. Joachim`i ja J.K. Gimzewsky poolt 1995. a. üksiku C60 molekuli peal. 1997. a. kordas Mark Reed koos kaastöötajatega analoogse eksperimenti mõnesaja molekuliga. Alates sellest hetkest on antud valdkond hakanud tohutu kiirusega arenema. Lisaks tõigale, et üksikmolekulide omadusi on nüüd võimalik otseselt mõõta, on varasemate ideede teoreetilised ennustused nüüdseks ka sisuliselt eksperimentaalselt kinnitatud.

Praegused edusammud nanotehnoloogias ja nanoteaduses üldisemalt on hõlbustanud nii molekulaarelektroonika eksperimentaalset kui ka teoreetilist uurimist. Täpsemalt, skaneeriva-tunnelleeriva mikroskoobi (STM, scanning tunneling microscope) arendamine ja hilisem aatomjõu mikroskoobi (AFM, atomic force microscope) loomine on hõlbustanud üksikmolekul-elektroonikaga manipuleerimist. Lisaks on teooriate edenemised lihtsustanud arusaamist temperatuuri muutustega laengute ülekandumise kulgemisest elektrood-elektrolüüt liidestes.[7][8]

Mõte kasutada orgaanilisi molekule molekulaarelektroonikas pakkus esimesena välja 1974. a. Aviram Ratner, kus ta vihjas, et orgaanilised molekulid võiksid töötada kui alaldid.[9] Kuna antud teemas oli juba siis tohutu kommerts- ja fundamentaalhuvi, siis pandi palju ressursse orgaaniliste molekulide sobivuse tõestamiseks käiku ning 16 aastat hiljem, aastal 1990, toimus Ashwell`i ja tema kaastöötajate poolt realiseeritud esimese molekulaaralaldi demonstratsioon õhukese molekulikihi peal.

Esimene üksikmolekuli juhtivese mõõtmine realiseeriti 1994. a. C. Joachim´i ja J.K. Gimzewski poolt ja publitseeriti aasta hiljem. See publikatsioon oli kümne aasta uurimistöö kokkuvõte, mis algas IBM-is ja mis kasutas skaneeriva-tunnelleeriva mikroskoobi tipu otspunkti, et lülitada üksikmolekul juhtivaks-mittejuhtivaks nagu uurisid A. Aviram, C. Joachim ning M. Pomerantz 80ndate lõpus. Trikk seisnes UHV skaneeriva-tunnelleeriva mikroskoobi kasutamisel, mis võimaldas mikroskoobi tipu otspunktil õrnalt Au(110) pinnale absorbeeritud üksiku C60 molekuli otsa puudutada. Sellele esimesele eksperimendile järgnes mehaanilise sidemete lõhkumise ideel läbiviidud katse, kus kaks kulla elektroodi ühendati väävliga lõpetatud molekulaarjuhtmega. Katse viisid läbi 1997. a. Mark Reed ja James Tour.[10]

Üksikmolekulvõimendi võeti kasutusele C. Joachim`i ja J.K Gimzewski poolt IBM-is (Zürich`i linnas). Eksperiment sisaldas üksikut C60 molekuli, mis suutis tagada vooluringi pelgalt molekulide vahelise kvant-interferentsefektidega.

On tehtud ka tööd kasutades üksik-seinaga süsiniku nanotorusid kui välja-efektiga transistore. Enamus sellisest tööst on tehtud IBM-is.

Mõned spetsiifilised raportid, näiteks välja-efektiga transistoridel baseeruva molekulaarse (ise kogunenud) monokihtide kohta on osutunud petturlikeks, nagu kinnitati 2002. a. Schön`i skandaalis.[11] Arvatakse, et ise kogunemine (ise kasvamine) muudab tootmise palju odavamaks.

Hewlett-Packard`i laboratooriumis on arendatud protsess elektrooniliselt adresseeritavate mälude loomiseks, mis baseerub ristuvatel ja ülitundlikel molekulaarsetel elektriahelatel. [12]

Kui siiani olid uni-molekulaarsed alaldid pelgalt teoreetilised mudelid (Aviram-Ratner mudel), siis on nüüdseks Geoffrey J. Ashwell`i grupil õnnestunud ka üheselt katseliselt see mudel tõestada ning see toimus Bangor`i Ülikoolis, Inglismaal.[13][14][15]

Oluline asi molekulaarelektroonika juures on määrata üksikmolekuli takistust, nii teoreetiliselt kui ka eksperimentaalselt. L. A. Bumm on analüüsinud üksikmolekullülitit ise kogunenud monokihis, et määrata kui juhtiv selline molekul võib olla.[16] Teine probleem on läbi viia otsest karakteriseerimist kuna paljud eksperimentaalseadmed ei võimalda molekulaarskaalal eksperimente läbi viia ning toimuva ettekujutamine on keeruline.

Vaata ka[muuda | redigeeri lähteteksti]

Viited[muuda | redigeeri lähteteksti]

  1. Waser, Rainer; Lüssem, B. & Bjørnholm, T. (2008). Nanotechnology. Volume 4: Information Technology II. Chapter 8: Concepts in Single-Molecule Electronics. Weinheim: WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, 175–212. ISBN 978-3-527-31737-0. 
  2. Kubatkin, S.; et al. (2003). "Single-electron transistor of a single organic molecule with access to several redox states". Nature 425 (6959): 698–701. doi:10.1038/nature02010. PMID 14562098. Bibcode2003Natur.425..698K. 
  3. "Honey, I Shrunk the PC" by Mark Anderson 2005
  4. Sørensen, J.K.. (2006). “Synthesis of new components, functionalized with (60)fullerene, for molecular electronics”. 4th Annual meeting – CONT 2006, University of Copenhagen.
  5. Service, R.F. (2003). "Molecular electronics – Next-generation technology hits an early midlife crisis". Science 302 (5645): 556–+. doi:10.1126/science.302.5645.556. PMID 14576398. 
  6. F. L. Carter, R. E. Siatkowski and H. Wohltjen (eds.), Molecular Electronic Devices, 229–244, North Holland, Amsterdam, 1988.
  7. C.Gupta, M. A. Shannon & P.J.A. Kenis, Journal of Physical Chemistry C, 113, 4687 (2009)
  8. C. Gupta, M. A. Shannon & P. J. A. Kenis, Journal of Physical Chemistry C, 113, 9375 (2009)
  9. Aviram, Arieh; Ratner, M.A. (1974). "Molecular rectifiers". Chemical Physics Letters 29 (2): 277–283. doi:10.1016/0009-2614(74)85031-1. Bibcode1974CPL....29..277A. 
  10. Reed, M.A.; et al. (1997). "Conductance of a Molecular Junction". Science 287 (5336): 252–254. doi:10.1126/science.278.5336.252. 
  11. Jacoby, Mitch (27 January 2003). "Molecule-based circuitry revisited". Vaadatud 24 February 2011. 
  12. Kwan S. Kwok, Materials for future electronics,2, 2003.
  13. (2003) "Molecular rectification: asymmetric current?voltage curves from self-assembled monolayers of a donor?(?-bridge)?acceptor dye". Journal of Materials Chemistry 13 (7): 1501. doi:10.1039/B304465N. 
  14. (2004) "Au-S-CnH2n-Q3CNQ: self-assembled monolayers for molecular rectification". Journal of Materials Chemistry 14 (15): 2389. doi:10.1039/B403942D. 
  15. (2004) "Rectifying Au?S?CnH2n?P3CNQ derivatives". Journal of Materials Chemistry 14 (19): 2848. doi:10.1039/B411343H. 
  16. (1996) "Are Single Molecular Wires Conducting?". Science 271 (5256): 1705. doi:10.1126/science.271.5256.1705. Bibcode1996Sci...271.1705B.