All-carbon molecular tunnel junctions

Journal of the American Chemical Society

Volumn 133, Issue 47, 2011, Pages 19168-19177

  Yan, Haijun ^a   Bergren, Adam Johan ^a   McCreery, Richard L ^a,b  

^a NATIONAL RESEARCH COUNCIL CANADA   (Canada)

^b UNIVERSITY OF ALBERTA   (Canada)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

CONVENTIONAL MICROELECTRONICS; COVALENT BONDING; DISORDERED CARBON; ENHANCED STABILITY; HIGH YIELD; IN-VACUUM; J-V CHARACTERISTICS; MOLECULAR ELECTRONIC JUNCTION; MOLECULAR JUNCTION; MOLECULAR LAYER; ORGANIC MOLECULES; REPRODUCIBILITIES; TOP CONTACT;

CONTACTS (FLUID MECHANICS); CURRENT DENSITY; DISPLAY DEVICES; ELECTROMIGRATION; MICROELECTRONICS; MOLECULAR ELECTRONICS; TUNNEL JUNCTIONS;

CARBON;

CARBON; COPPER; MOLECULAR LAYER;

ARTICLE; CHEMICAL STRUCTURE; CONDUCTOR; COVALENT BOND; ELECTROCHEMICAL ANALYSIS; MOLECULAR ELECTRONICS; OXIDATION; PHYSICAL CHEMISTRY; TEMPERATURE; THERMOSTABILITY; VACUUM;

BENZENE DERIVATIVES; CARBON; COPPER; ELECTRONS; MOLECULAR STRUCTURE;

EID: 81855199929     PISSN: 00027863     EISSN: 15205126     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/ja206619a     Document Type: Article

References (99)

1. Heath, J. R.; Ratner, M. A. Phys. Today 2003, 56, 43-49
2. McCreery, R. L. Chem. Mater. 2004, 16, 4477-4496
3. Tao, N. J. Nat. Nanotechnol. 2006, 1, 173-181
4. Heath, J. R. Annu. Rev. Mater. Res. 2009, 39, 1-23
5. McCreery, R. L.; Bergren, A. J. Adv. Mater. 2009, 21, 1-20
6. Akkerman, H. B.; de Boer, B. J. Phys.: Condens. Matter 2008, 20, 013001
7. Kim, W. Y.; Choi, Y. C.; Min, S. K.; Cho, Y.; Kim, K. S. Chem. Soc. Rev. 2009, 38, 2319-2333
8. Feldman, A. K.; Steigerwald, M. L.; Guo, X.; Nuckolls, C. Acc. Chem. Res. 2008, 41, 1731-1741
9. Reed, M. A.; Zhou, C.; Muller, C. J.; Burgin, T. P.; Tour, J. M. Science 1997, 278, 252
10. Wold, D. J.; Frisbie, C. D. J. Am. Chem. Soc. 2001, 123, 5549-5556
11. Cui, X. D.; Primak, A.; Zarate, X.; Tomfohr, J.; Sankey, O. F.; Moore, A. L.; Moore, T. A.; Gust, D.; Harris, G.; Lindsay, S. M. Science 2001, 294, 571-574
12. Xu, B.; Tao, N. J. Science 2003, 301, 1221-1223
13. Kushmerick, J. G.; Holt, D. B.; Yang, J. C.; Naciri, J.; Moore, M. H.; Shashidhar, R. Phys. Rev. Lett. 2002, 89, 086802
14. Holmlin, R. E.; Haag, R.; Chabinyc, M. L.; Ismagilov, R. F.; Cohen, A. E.; Terfort, A.; Rampi, M. A.; Whitesides, G. M. J. Am. Chem. Soc. 2001, 123, 5075-5085
15. Anariba, F.; Steach, J. K.; McCreery, R. J. Phys. Chem. B 2005, 109, 11163-11172
16. Akkerman, H. B.; Blom, P. W. M.; de Leeuw, D. M.; de Boer, B. Nature 2006, 441, 69
17. Anariba, F.; McCreery, R. L. J. Phys. Chem. B 2002, 106, 10355-10362
18. Chiechi, R. C.; Weiss, E. A.; Dickey, M. D.; Whitesides, G. M. Angew. Chem., Int. Ed. 2008, 47, 142-144
19. Metzger, R. M.; Xu, T.; Peterson, I. R. J. Phys. Chem. B 2001, 105, 7280-7290
20. Haick, H.; Niitsoo, O.; Ghabboun, J.; Cahen, D. J. Phys. Chem. C 2007, 111, 2318-2329
21. Vilan, A.; Cahen, D. Adv. Funct. Mater. 2002, 12, 795-807
22. Shimizu, K. T.; Fabbri, J. D.; Jelincic, J. J.; Melosh, N. A. Adv. Mater. 2006, 18, 1499-1504
23. Loo, Y.-L.; Lang, D. V.; Rogers, J. A.; Hsu, J. W. P. Nano Lett. 2003, 3, 913-917
24. 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
25. Stewart, D. R.; Ohlberg, D. A. A.; Beck, P. A.; Chen, Y.; Williams, R. S.; Jeppesen, J. O.; Nielsen, K. A.; Stoddart, J. F. Nano Lett. 2004, 4, 133-136
26. Walker, A. V.; Tighe, T. B.; Cabarcos, O. M.; Reinard, M. D.; Haynie, B. C.; Uppili, S.; Winograd, N.; Allara, D. L. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 3954-3963
27. Walker, A. V.; Tighe, T. B.; Stapleton, J.; Haynie, B. C.; Upilli, S.; Allara, D. L.; Winograd, N. Appl. Phys. Lett. 2004, 84, 4008-4010
28. Zhu, Z.; Daniel, T. A.; Maitani, M.; Cabarcos, O. M.; Allara, D. L.; Winograd, N. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 13710-13719
29. Jiang, W.; Zhitenev, N.; Bao, Z.; Meng, H.; Abusch-Magder, D.; Tennant, D.; Garfunkel, E. Langmuir 2005, 21, 8751-8757
30. de Boer, B.; Frank, M. M.; Chabal, Y. J.; Jiang, W.; Garfunkel, E.; Bao, Z. Langmuir 2004, 20, 1539-1542
31. Kim, T.-W.; Wang, G.; Lee, H.; Lee, T. Nanotechnology 2007, 18, 315204
32. Bergren, A. J.; Harris, K. D.; Deng, F.; McCreery, R. L. J. Phys.: Condens. Matter 2008, 20, 374117
33. Bergren, A. J.; McCreery, R. L.; Stoyanov, S. R.; Gusarov, S.; Kovalenko, A. J. Phys. Chem. C 2010, 114, 15806-15815
34. Ru, J.; Szeto, B.; Bonifas, A.; McCreery, R. L. ACS Appl. Mater. Interfaces 2010, 2, 3693-3701
35. Ssenyange, S.; Yan, H.; McCreery, R. L. Langmuir 2006, 22, 10689-10696
36. Schindler, C.; Thermadam, S. C. P.; Waser, R.; Kozicki, M. N. IEEE Trans. Electron Devices 2007, 54, 2762-2768
37. Banno, N.; Sakamoto, T.; Iguchi, N.; Sunamura, H.; Terabe, K.; Hasegawa, T.; Aono, M. IEEE Trans. Electron Devices 2008, 55, 3283-3287
38. Kuikka, M. A.; Li, W.; Kavanagh, K. L.; Yu, H.-Z. J. Phys. Chem. C 2008, 112, 9081-9088
39. Preiner, M. J.; Melosh, N. A. Appl. Phys. Lett. 2008, 92, 213301
40. Bonifas, A. P.; McCreery, R. L. Nat. Nanotechnol. 2010, 5, 612-617
41. Avouris, P.; Chen, Z.; Perebeinos, V. Nat. Nanotechnol. 2007, 2, 605-615
42. Yao, Z.; Postma, H. W. C.; Balents, L.; Dekker, C. Nature 1999, 402, 273-276
43. Li, X.; Wang, X.; Zhang, L.; Lee, S.; Dai, H. Science 2008, 319, 1229-1232
44. Martin, C. A.; Ding, D.; Sorensen, J. K.; Bjornholm, T.; van Ruitenbeek, J. M.; van der Zant, H. S. J. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 13198-13199
45. Borrnert, F. Phys. Rev. B 2010, 81, 085439
46. Ranganathan, S.; Steidel, I.; Anariba, F.; McCreery, R. L. Nano Lett. 2001, 1, 491-494
47. Yan, H.; McCreery, R. L. ACS Appl. Mater. Interfaces 2009, 1, 443-451
48. Ranganathan, S.; McCreery, R.; Majji, S. M.; Madou, M. J. Electrochem. Soc. 2000, 147, 277-282
49. Ranganathan, S.; McCreery, R. L. Anal. Chem. 2001, 73, 893-900
50. Anariba, F.; DuVall, S. H.; McCreery, R. L. Anal. Chem. 2003, 75, 3837-3844
51. Blackstock, J. J.; Rostami, A. A.; Nowak, A. M.; McCreery, R. L.; Freeman, M. R.; McDermott, M. T. Anal. Chem. 2004, 76, 2544-2552
52. Beebe, J. M.; Engelkes, V. B.; Miller, L. L.; Frisbie, C. D. J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 11268-11269
53. Engelkes, V. B.; Beebe, J. M.; Frisbie, C. D. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 14287-14296
54. Wang, G.; Kim, T.-W.; Jang, Y. H.; Lee, T. J. Phys. Chem. C 2008, 112, 13010-13016
55. Rauba, J. M. C.; Strange, M.; Thygesen, K. S. Phys. Rev. B 2008, 78, 165116
56. Ago, H.; Kugler, T.; Cacialli, F.; Salaneck, W. R.; Shaffer, M. S. P.; Windle, A. H.; Friend, R. H. J. Phys. Chem. B 1999, 103, 8116-8121
57. Mahmoud, A. M.; Bergren, A. J.; McCreery, R. L. Anal. Chem. 2009, 81, 6972-6980
58. Nowak, A.; McCreery, R. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 16621-16631
59. Nowak, A. M.; McCreery, R. L. Anal. Chem. 2004, 76, 1089-1097
60. Kozicki, M. N.; Mitkova, M.; Aberouette, J. P. Physica E 2003, 19, 161-166
61. Kozicki, M. N.; Mitkova, M.; Park, M.; Balakrishnan, M.; Gopalan, C. Superlattices Microstruct. 2003, 34, 459-465
62. Mitkova, M.; Kozicki, M. N.; Kim, H. C.; Alford, T. L. Thin Solid Films 2004, 449, 248-253
63. Black, J. R. IEEE Trans. Electron Devices 1969, 16, 338-347
64. Anariba, F.; Tiznado, H.; Diers, J. R.; Schmidt, I.; Muresan, A. Z.; Lindsey, J. S.; Zaera, F.; Bocian, D. F. J. Phys. Chem. C 2008, 112, 9474-9485
65. Wold, D. J.; Haag, R.; Rampi, M. A.; Frisbie, C. D. J. Phys. Chem. B 2002, 106, 2813-2816
66. Choi, S. H.; Kim, B.; Frisbie, C. D. Science 2008, 320, 1482-1486
67. Cho, M. Y.; Kang, H. S.; Kim, K.; Kim, S. J.; Joo, J.; Kim, K. H.; Cho, M. J.; Choi, D. H. Colloids Surf., A 2008, 313-314, 431-434
68. Facchetti, A.; Yoon, M.-H.; Marks, T. J. Adv. Mater. 2005, 17, 1705-1725
69. Kronemeijer, A. J.; Huisman, E. H.; Akkerman, H. B.; Goossens, A. M.; Katsouras, I.; van Hal, P. A.; Geuns, T. C. T.; van der Molen, S. J.; Blom, P. W. M.; de Leeuw, D. M. Appl. Phys. Lett. 2010, 97, 173302
70. Kim, B.; Beebe, J. M.; Jun, Y.; Zhu, X.-Y.; Frisbie, C. D. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 4970-4971
71. Baheti, K.; Malen, J. A.; Doak, P.; Reddy, P.; Jang, S.-Y.; Tilley, T. D.; Majumdar, A.; Segalman, R. A. Nano Lett. 2008, 8, 715-719
72. Reddy, P.; Jang, S.-Y.; Segalman, R. A.; Majumdar, A. Science 2007, 315, 1568-1571
73. Venkataraman, L.; Park, Y. S.; Whalley, A. C.; Nuckolls, C.; Hybertsen, M. S.; Steigerwald, M. L. Nano Lett. 2007, 7, 502-506
74. Dell'Angela, M.; Kladnik, G.; Cossaro, A.; Verdini, A.; Kamenetska, M.; Tamblyn, I.; Quek, S. Y.; Neaton, J. B.; Cvetko, D.; Morgante, A.; Venkataraman, L. Nano Lett. 2010, 10, 2470-2474
75. Yaliraki, S. N.; Ratner, M. A. J. Chem. Phys. 1998, 109, 5036-5043
76. Xue, Y.; Datta, S.; Ratner, M. A. J. Chem. Phys. 2001, 115, 4292-4299
77. Stadler, R.; Jacobsen, K. W. Phys. Rev. B 2006, 74, 161405(R)
78. Koch, N.; Kahn, A.; Ghijsen, J.; Pireaux, J.-J.; Schwartz, J.; Johnson, R. L.; Elschner, A. Appl. Phys. Lett. 2003, 82, 70-72
79. de Boer, B.; Hadipour, A.; Mandoc, M. M.; van Woudenbergh, T.; Blom, P. W. M. Adv. Mater. 2005, 17, 621-625
80. Akkerman, H. B.; Naber, R. C. G.; Jongbloed, B.; van Hal, P. A.; Blom, P. W. M.; de Leeuw, D. M.; de Boer, B. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2007, 104, 11161-11166
81. Heimel, G.; Romaner, L.; Zojer, E.; Bredas, J.-L. Nano Lett. 2007, 7, 932-940
82. Chun, W.-J.; Ishikawa, A.; Fujisawa, H.; Takata, T.; Kondo, J. N.; Hara, M.; Kawai, M.; Matsumoto, Y.; Domen, K. J. Phys. Chem. B 2003, 107, 1798-1803
83. George, C. B.; Ratner, M. A.; Lambert, J. B. J. Phys. Chem. A 2009, 113, 3876-3880
84. Heurich, J.; Cuevas, J. C.; Wenzel, W.; Schon, G. Phys. Rev. Lett. 2002, 88, 256803
85. Evers, F.; Weigend, F.; Koentopp, M. Phys. Rev. B 2004, 69, 235411
86. Ning, J.; Li, R.; Shen, X.; Qian, Z.; Hou, S.; Rocha, A. R.; Sanvito, S. Nanotechnology 2007, 18, 345203
87. Min, S. K.; Kim, W. Y.; Cho, Y.; Kim, K. S. Nat. Nanotechnol. 2011, 6, 162-165
88. Kim, W. Y.; Kwon, S. K.; Kim, K. S. Phys. Rev. B 2007, 76, 033415
89. Paulsson, M.; Frederiksen, T.; Brandbyge, M. Nano Lett. 2006, 6, 258-262
90. Ke, S.-H.; Baranger, H. U.; Yang, W. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 15897-15904
91. Ke, S.-H.; Baranger, H. U.; Yang, W. Phys. Rev. B 2004, 70, 085410
92. Seminario, J. M.; De La Cruz, C. E.; Derosa, P. A. J. Am. Chem. Soc. 2001, 123, 5616-5617
93. Geng, W. T.; Nara, J.; Ohno, T. Appl. Phys. Lett. 2004, 85, 5992-5994
94. Cho, Y.; Kim, W. Y.; Kim, K. S. J. Phys. Chem. A 2009, 113, 4100-4104
95. McCreery, R. L. Chem. Rev. 2008, 108, 2646-2687
96. Arena, C.; Kleinsorge, B.; Robertson, J.; Milne, W. I.; Welland, M. E. J. Appl. Phys. 1999, 85, 1609-1615
97. Koivusaari, K. J.; Rantala, T. T.; Levoska, J.; Leppavuori, S. Appl. Phys. Lett. 2000, 76, 2794-2796
98. Mahmoud, A. M.; Bergren, A. J.; Pekas, N.; McCreery, R. L. Adv. Funct. Mater. 2011, 21, 2273-2281
99. Liu, Z.; Yasseri, A. A.; Lindsey, J. S.; Bocian, D. F. Science 2003, 302, 1543-1545