Measurements of electron-transfer rates of charge-storage molecular monolayers on Si(100). Toward hybrid molecular/semiconductor information storage devices

Journal of the American Chemical Society

Volumn 125, Issue 2, 2003, Pages 505-517

  Roth, Kristian M ^a   Yasseri, Amir A ^a   Liu, Zhiming ^a   Dabke, Rajeev B ^a   Malinovskii, Vladimir ^b   Schweikart, Karl Heinz ^b   Yu, Lianhe ^b   Tiznado, Hugo ^a   Zaera, Francisco ^a   Lindsey, Jonathan S ^b   Kuhr, Werner G ^a   Bocian, David F ^a  

^a UNIVERSITY OF CALIFORNIA   (United States)

^b NORTH CAROLINA STATE UNIVERSITY   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

CHARGE TRANSFER; CHEMICAL BONDS; DERIVATIVES; ENERGY DISSIPATION; MOLECULAR ORIENTATION; OXIDATION; REDOX REACTIONS; SILICON;

MONOLAYERS;

SILICON DERIVATIVE;

ARTICLE; ELECTRICITY; ELECTRON TRANSPORT; MEASUREMENT; MOLECULAR INTERACTION; MOLECULAR STABILITY; OXIDATION REDUCTION REACTION; REACTION ANALYSIS; SEMICONDUCTOR;

EID: 0037438877     PISSN: 00027863     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/ja021169a     Document Type: Article

References (81)

1. Collier, C. P.; Jeppesen, J. O.; Luo, Y.; Perkins, J.; Wong, E. W.; Heath, J. R.; Stoddart, J. F. J. Am. Chem. Soc. 2001, 123, 12632-12641.
2. Collier, C. P.; Ma, B.; Wong, E. W.; Heath, J. R.; Wudl, F. ChemPhysChem 2002, 3, 458-461.
3. Huang, Y.; Duan, X.; Cui, Y.; Lauhon, L. J.; Kim, K.-H.; Lieber, C. M. Science 2001, 294, 1313-1317.
4. Duan, X.; Huang, Y.; Lieber, C. M. Nano Lett. 2002, 2, 487-490.
5. Chen, J.; Reed, M. A. Chem. Phys. 2002, 281, 127-145.
6. Chen, J.; Wang, W.; Klemic, J.; Reed, M. A.; Axelrod, B. W.; Kaschak, D. M.; Rawlett, A. M.; Price, D. W.; Dirk, S. M.; Tour, J. M.; Grubisha, D. S.; Bennett, D. W. Ann. N.Y. Acad. Sci. 2002, 960, 69-99.
7. Roth, K. M.; Dontha, N.; Dabke, R. B.; Gryko, D. T.; Clausen, C.; Lindsey, J. S.; Bocian, D. F.; Kuhr, W. G. J. Vac. Sci. Technol., B 2000, 18, 2359-2364.
8. Roth, K. M.; Dabke, R. B.; Liu, Z.; Yasseri, A. A.; Gryko, D. T.; Clausen, C.; Lindsey, J. S.; Bocian, D. F.; Kuhr, W. G. ACS Symp. Series 2002, 844.
9. Gryko, D.; Li, J.; Diers, J. R.; Roth, K. M.; Bocian, D. F.; Kuhr, W. G.; Lindsey, J. S. J. Mater. Chem. 2001, 11, 1162-1180.
10. Roth, K. M.; Lindsey, J. S.; Bocian, D. F.; Kuhr, W. G. Langmuir 2002, 18, 4030-4040.
11. Gryko, D. T.; Clausen, C.; Roth, K. M.; Dontha, N.; Bocian, D. F.; Kuhr, W. G.; Lindsey, J. S. J. Org. Chem. 2000, 65, 7345-7355.
12. Gryko, D. T.; Zhao, F.; Yasseri, A. A.; Roth, K. M.; Bocian, D. F.; Kuhr, W. G.; Lindsey, J. S. J. Org. Chem. 2000, 65, 7356-7362.
13. Clausen, C.; Gryko, D. T.; Dabke, R. B.; Dontha, N.; Bocian, D. F.; Kuhr, W. G.; Lindsey, J. S. J. Org. Chem. 2000, 65, 7363-7370.
14. Clausen, C.; Gryko, D. T.; Yasseri, A. A.; Diers, J. R.; Bocian, D. F.; Kuhr, W. G.; Lindsey, J. S. J. Org. Chem. 2000, 65, 7371-7378.
15. Li, J.; Gryko, D.; Dabke, R. B.; Diers, J. R.; Bocian, D. F.; Kuhr, W. G.; Lindsey, J. S. J. Org. Chem. 2000, 65, 7379-7390.
16. Schweikart, K.-H.; Malinovskii, V. L.; Diers, J. R.; Yasseri, A. A.; Bocian, D. F.; Kuhr, W. G.; Lindsey, J. S. J. Mater. Chem. 2002, 12, 808-828.
17. Roth, K. M.; Gryko, D. T.; Clausen, C.; Li, J.; Lindsey, J. S.; Kuhr, W. G.; Bocian, D. F. J. Phys. Chem. B 2002, 106, 8639-8648.
18. Choi, C. H.; Liu, D.-J.; Evans, J. W.; Gordon, M. S. J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 8730-8740.
19. Dubois, L. H.; Nuzzo, R. G. Annu. Rev. Phys. Chem. 1992, 43, 437-463.
20. Song, J. H.; Sailor, M. J. Comments Inorg. Chem. 1999, 21, 69-84.
21. Hovis, J. S.; Hamers, R. J. J. Phys. Chem. B 1998, 102, 687-692.
22. Hovis, J. S.; Lee, S.; Liu, H.; Hamers, R. J. J. Vac. Sci. Technol., B 1997. 15, 1153-1158.
23. Bateman, J. E.; Eagling, R. D.; Horrocks, B. R.; Houlton, A. J. Phys. Chem. B 2000, 104, 5557-5565.
24. Barrelet, C. J.; Robinson, D. B.; Cheng, J.; Hunt, T. P.; Quate, C. F.; Chidsey, C. E. D. Langmuir 2001, 17, 3460-3465.
25. Bansal, A.; Li, X.; Lauermann, I.; Lewis, N. S.; Yi, S. I.; Weinberg, W. H. J. Am. Chem. Soc. 1996, 118, 7225-7226.
26. Yu, H.-Z.; Morin, S.; Wayner, D. D. M.; Allongue, P.; de Villeneuve, C. H. J. Phys. Chem. B 2000, 104, 11157-11161.
27. Bent, S. F. Surf. Sci. 2002, 500, 879-903.
28. Hamers, R. J.; Coulter, S. K.; Ellison, M. D.; Hovis, J. S.; Padowitz D. F.; Schwartz, M. P.; Greenlief, C. M.; Russell, J. N., Jr. Acc. Chem. Res. 2000, 33, 617-624.
29. Boukherroub, R.; Morin, S.; Sharpe, P.; Wayner, D. D. M.; Allongue, P. Langmuir 2000, 16, 7429-7434.
30. Zhu, X. Y.; Boiadjiev, V.; Mulder, J. A.; Hsung, R. P.; Major, R. C. Langmuir 2000, 16, 6766-6772.
31. Mo, R. T.; Burr, T. A.; Merklin, G. T.; Machuca, F.; Pianetta, P. A.; Kimerling, L. C.; Chiarello, R. P.; Chidsey, C. E. D. Proc. Electrochem. Soc. 2000, 99-36, 545-552.
32. Cleland, G.; Horrocks, B. R.; Houlton, A. J. Chem. Soc., Faraday Trans. 1995, 91, 4001-4003.
33. Kim, N. Y.; Laibinis, P. E. J. Am. Chem. Soc. 1997, 119, 2297-2298.
34. Sikes, H. D.; Smalley, J. F.; Dudek, S. P.; Cook, A. R.; Newton, M. D.; Chidsey, C. E. D.; Feldberg, S. W. Science 2001, 291, 1519-1523.
35. Sachs, S. B.; Dudek, S. P.; Hsung, R. P.; Sita, L. R.; Smalley, J. F.; Newton, M. D.; Feldberg, S. W.; Chidsey, C. E. D. J. Am. Chem. Soc. 1997, 119, 10563-10564.
36. Forster, R. J.; Faulkner, L. R. J. Am. Chem. Soc. 1994, 116, 5444-5452.
37. Forster, R. J.; Faulkner, L. R. J. Am. Chem. Soc. 1994, 116, 5453-5461.
38. Finklea, H. O.; Hanshew, D. D. J. Am. Chem. Soc. 1992, 114, 3173-3181.
39. Creager, S.; Yu, C. J.; Bamdad, C.; O'Connor, S.; MacLean, T.; Lam, E.; Chong, Y.; Olsen, G. T.; Luo, J.; Gozin, M.; Kayyem, J. F. J. Am. Chem. Soc. 1999, 121, 1059-1064.
40. Chidsey, C. E. D. Science 1991, 251, 919-922.
41. Cheng, J.; Robinson, D. B.; Cicero, R. L.; Eberspacher, T.; Barrelet, C. J.; Chidsey, C. E. D. J. Phys. Chem. B 2001, 105, 10900-10904.
42. Bansal, A.; Lewis, N. S. J. Phys. Chem. B 1998, 102, 1067-1070.
43. Fischer, A. B.; Bruce, J. A.; McKay, D. R.; Maciel, G. E.; Wrighton, M. S. Inorg. Chem. 1982, 21, 1766-1771.
44. Miller, R. J. D. Surface Electron-Transfer Processes; VCH Pubhshers: New York, 1995.
45. Bateman, J. E.; Eagling, R. D.; Worrall, D. R.; Horrocks, B. R.; Houlton, A. Angew. Chem., Int. Ed. 1998, 37, 2683-2685.
46. Li, Q.; Mathur, G.; Homsi, M.; Surthi, S.; Misra, V.; Malinovskii, V.; Schweikart, K.-H.; Yu, L.; Lindsey, J. S.; Liu, Z.; Dabke, R. B.; Yasseri, A.; Bocian, D. F.; Kuhr, W. G. Appl. Phys. Lett. 2002, 81, 1494-1496.
47. Grundner, M.; Jacob, H. Appl. Phys. A 1986, A39, 73-82.
48. Graef, D.; Bauer-Mayer, S.; Schnegg, A. J. Vac. Sci. Technol., A 1993, 11, 940-944.
49. Graef, D.; Grunder, M.; Schulz, R.; Muehlhoff, L. J. Appl. Phys. 1990, 68, 5155-5161.
50. Houston, M. R.; Maboudian, R. J. Appl. Phys. 1995, 78, 3801-3808.
51. Wade, C. P.; Chidsey, C. E. D. Appl. Phys. Lett. 1997, 71, 1679-1681.
52. Ibach, H.; Bruchmann, H. D.; Wagner, H. Appl. Phys. 1982, A29, 113-124.
53. Terry, J.; Linford, M. R.; Wigren, C.; Cao, R.; Pianetta, P.; Chidsey, C. E. D. Appl. Phys. Lett. 1997, 71, 1056-1058.
54. Waltenburg, H. N.; Yates, J. T., Jr. Chem. Rev. 1995, 95, 1589-1573.
55. Cheng, C. C.; Lucas, S. R.; Gutleben, H.; Choyke, W. J.; Yates, J. T., Jr. J. Am. Chem. Soc. 1992, 114, 1249-1252.
56. Bergerson, W. F.; Mulder, J. A.; Hsung, R. P.; Zhu, X. Y. J. Am. Chem. Soc. 1999, 121, 454-455.
57. Haber, J. A.; Lauermann, I., Michalak, D.; Vaid, T. P.; Lewis, N. S. J. Phys. Chem. B 2000, 104, 9947-9950.
58. Haber, J. A.; Lewis, N. S. J. Phys. Chem. B 2002, 106, 3639-3656.
59. Cai, W.; Lin, Z.; Strother, T.; Smith, L. M.; Hamers, R. J. J. Phys. Chem. B 2002, 106, 2656-2664.
60. Klaus, J. W.; Sneh, O.; George, S. M. Science 1997, 278, 1934-1936.
61. Handbook of X-ray Photoelectron Spectroscopy; Wagner, C. D., Riggs, W. M., Davis, L. E., Moulder, J. F., Muilenberg, G. E., Eds.; Perkin-Elmer Corp.: Eden Prairie, 1978.
62. Li, J.; Schuler, K.; Creager, S. E. J. Electrochem. Soc. 2000, 147, 4584-4588.
63. Creager, S. E.; Wooster, T. T. Anal. Chem. 1998, 70, 4257-4263.
64. Barr, T. L. J. Phys. Chem. 1978, 82, 1801-1810.
65. Woodbridge, C. M.; Pugmire, D. L.; Johnson, R. C.; Boag, N. M.; Langell, M. A. J. Phys. Chem. B 2000, 104, 3085-3093.
66. Gassman, P. G.; Macomber, D. W.; Hershberger, J. W. Organometallics 1983, 2, 1470-1472.
67. Cowan, D. O.; Park, J.; Barber, M.; Swift, P. J. Chem. Soc. D 1971. 1444-1446.
68. Polzonetti, G.; Ferri, A.; Russo, M. V.; Iucci, G.; Licoccia, S.; Paolesse, R. J. Vac. Sci. Technol., A 1999, 17, 832-839.
69. Zhang, Z.; Hu, R.; Liu, Z. Langmuir 2000, 16, 1158-1162.
70. Weber, K.; Hockett, L.; Creager, S. J. Phys. Chem. B 1997, 101, 8286-8291.
71. Zaera, F. Prog. Surf. Sci. 2001, 69, 1-98.
72. Wartnaby, C. E.; Stuck, A.; Yeo, Y. Y.; King, D. A. J. Phys. Chem. 1996. 100, 12483-12488.
73. Wu, K. J.; Kevan, S. D. J. Chem. Phys. 1991, 95, 5355-5363.
74. Zaera, F. Acc. Chem. Res. 2002, 35, 129-136.
75. Conrad, H.; Ertl, G.; Koch, J.; Latta, E. E. Surf. Sci. 1974, 43, 462-450.
76. Netzer, F. P.; Ramsey, M. G. Crit. Rev. Solid State Mater. Sci. 1992, 17, 397-475.
77. Zaera, F.; Hoffmann, H.; Griffiths, P. R. J. Electron Spectrosc. Relat. Phenom. 1990, 54-55, 705-715.
78. Street, S. C.; Gellman, A. J. J. Chem. Phys. 1996, 105, 7158-7170.
79. Yaliraki, S. N.; Kemp, M.; Ratner, M. A. J. Am. Chem. Soc. 1999, 121, 3428-3434.
80. Mandelman, J. A.; Dennard, R. H.; Bronner, G. B.; DeBrosse, J. K.; Divakaruni, R.; Li, Y.; Radens, C. J. IBM J. Res. Dev. 2002, 46, 187-212.
81. Patrone, L.; Palacin, S.; Bourgoin, J. P.; Lagoute, J.; Zambelli, T.; Gauthier, S. Chem. Phys. 2002, 281, 325-332.