基于有机功能分子的器件因其在集成多种功能和缩小集成电路中各种器件尺寸方面的潜力而具有重要意义。其面临的关键挑战是在可扩展的区域内制备所需的高分辨率、甚至分子精确度的分子图案。

近日，中科院化学研究所宋延林研究员，乔雅丽研究员报道了一种用泡沫模板来图案化功能性有机分子的新方法，并实现了100 nm以下的分辨率。

文章要点

1）这种气泡辅助组装过程分为拉普拉斯压力主导的气泡演化和分子相互作用主导的分子组装两个阶段。

2）研究人员利用TPPS（meso-四(4-磺酸苯基)卟啉）系统地研究了气泡体系中的模式和组装行为，并进行了一系列表征，结果表明，气泡体系在纳米尺度上具有良好的均匀性。理论模拟表明，TPPS的J-聚集体有助于分子图案的有序构建。

3）研究人员提出了一种分子图案化方法的经验规则，即表面活性剂和功能分子在两组分体系中应该具有相同类型的电荷。

这种方法在组装微/纳米功能器件的纳米尺度分子图案方面显示出良好的可行性。

参考文献

Fanyi Min, et al, A Bubble-Assisted Approach for Patterning Nanoscale Molecular Aggregates, Angew. Chem. Int. Ed., 2021

DOI: 10.1002/anie.202103765

https://doi.org/10.1002/anie.202103765