O'i gymharu â sglodion electronig traddodiadol, mae sglodion optoelectroneg yn cynnig cyflymder trosglwyddo uwch a lled band. Yn eu plith, gellir trosglwyddo signalau optegol ar gyflymder golau, gan gynnig manteision sylweddol mewn meysydd cyfathrebu a throsglwyddo data cyflym. Disgwylir i nano-ddyfeisiau gyda moleciwlau sengl fel canolfannau swyddogaethol optoelectroneg ateb y galw am finiatureiddio dyfeisiau a gwasanaethu fel conglfaen ar gyfer dyfeisiau optoelectroneg moleciwlaidd yn y dyfodol. Yn ddiweddar, cyflawnodd ymchwilwyr o’r Coleg Cemeg a Pheirianneg Foleciwlaidd ym Mhrifysgol Peking, dan arweiniad yr Athro Xuefeng Guo, ynghyd â chydweithwyr, ymbelydredd cynnyrch cwantwm uchel o ffosfforoleuedd/fflworoleuedd trwy angori pontydd moleciwlaidd yn cofalent wedi’u hinswleiddio a’u diogelu gan cyclodextrins rhwng electrodau graphene. Mae'r datblygiad arloesol hwn wedi'i gymhwyso'n llwyddiannus mewn gweithrediadau rhesymeg a chyfathrebu amser real. Mae'r gwaith cysylltiedig wedi'i gyhoeddi ar-lein o dan y teitl 'Logic Operations and Real-Time Communication via Tunable Excited States in Single-Molecule Optoelectronic Chips' yn y cyfnodolyn 'Chemistry'.
Eglurodd yr Athro Guo Xuefeng, hyd yma, fod lle i wella o hyd ym mherfformiad a sefydlogrwydd moleciwlau unigol mewn dyfeisiau, gan gynnwys cymhareb switsh transistorau effaith maes, cynnyrch cwantwm deuodau allyrru golau, ac amlder gweithredu dyfeisiau rhesymeg. Ymhlith y rhain, mae'r cyplu rhwng moleciwlau a'r amgylchedd allanol yn baramedr hanfodol. Gall cyplu cryf arwain at hybrideiddio moleciwlau â'r byd y tu allan, tra gall cyplu gwan wanhau effaith modiwleiddio ysgogiadau allanol, gan alw am ddatblygiad pellach mewn peirianneg moleciwlaidd, peirianneg rhyngwyneb, a pheirianneg electrod.
“Felly, yn seiliedig ar ein cyfres flaenorol o astudiaethau, mae ein tîm wedi datblygu dyfais optoelectroneg un-moleciwl amlswyddogaethol arall, sy'n cynnwys pont foleciwlaidd sy'n canolbwyntio ar blatinwm wedi'i hamgáu gancyclodextrins, electrodau graphene gyda bylchau nanoscale, a swbstrad silicon. Mae'r ddau cyclodextrins ar y ddwy ochr yn gwanhau'r cyplu rhwng y moleciwl a'r amgylchedd, a thrwy hynny osgoi prosesau an-ymbelydrol cyfatebol. Gall yr electrodau graphene ffurfio rhyngwyneb cofalent cadarn gyda'r moleciwl, gan gyflawni integreiddio aml-moleciwl ymhellach," meddai'r Athro Guo Xuefeng.
Dywedodd Yang Chen, awdur cyntaf yr erthygl a chymrawd ôl-ddoethurol ym Mhrifysgol Peking, y gallai tiwnio pellach ac allyriad detholus o fflworoleuedd a phosphorescence alluogi gweithrediadau rhesymeg deuaidd a theiran cynhwysfawr yn ogystal â chyfathrebu amser real. Mae dyfeisiau optoelectroneg un moleciwl amlswyddogaethol ac effeithlon yn pontio electroneg foleciwlaidd â chymwysiadau lled-ddargludyddion ymarferol, gan ddangos manteision aflonyddgar dyfeisiau optoelectroneg un-moleciwl. Maent yn darparu cymorth technegol ar gyfer torri rhwystrau technolegol a datblygu dyfeisiau egwyddor newydd, sy'n cynrychioli cam pwysig ar gyfer dyfeisiau un-moleciwl i symud o'r labordy i gynhyrchu diwydiannol.
