Современная электроника №8/2023

СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ 8 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА • № 8 / 2023 в районе одного вольта . Эксперимен - тальные результаты проверялись с помощью модели (Density functional theory – DFT), которая представля - ет собой упрощённый метод расчё - та электронной структуры систем многих частиц в квантовой физике и квантовой химии . Основное прибли - жение метода DFT заключается в том , что твёрдое тело рассматривается как система , состоящая из большого числа одинаково взаимодействующих меж - ду собой электронов , удерживаемых вместе решёткой из атомных ядер . При этом вводится понятие « электронной плотности в основном состоянии », рас - пределение которой описывается одно - частичным уравнением Шрёдингера . В доступной форме этот достаточно сложный теоретический метод изло - жен в документе [5]. Расчёты , прове - дённые с использованием метода DFT, указывают на то , что такое сильное изменение проводимости может быть обусловлено локализованным окисли - тельно - восстановительным процессом . Электронные переключатели с молекулами перметилолигосиланов (permethyloligosilanes), использую - щими триггерный механизм на базе эффекта конформации (conformery) и стерического эффекта (steric effect), рассмотрены в работе [6]. В этих исследованиях золотые вывод - ные контакты соединялись с органи - ческой молекулой с помощью метил - тиометиловых (methylthiomethyl) линкеров . Имеет смысл напомнить , что кон - формация проявляется в том , что одна и та же молекула может существовать в виде нескольких конформационных изомеров (conformer) с различными физическими свойствами . Особенно часто этот эффект проявляется в орга - нической химии за счёт поворота ато - мов вокруг углерод - углеродных связей . Стерический эффект обусловлен тем , что в случае , когда некоторые атомы поднесены слишком близко друг к дру - гу , происходит перекрытие электрон - ных орбитальных лепестков ( оттал - кивание Паули или Борна ). Поэтому в молекуле лепестки орбиты также принимают несферическое простран - ственное распределение . В результате молекула при отсутствии внешнего источника энергии принимает опре - делённые трёхмерные формы , соот - ветствующие локальным минимумам энергии . Сочетание эффекта конформации и стерического эффекта , а также силь - ное σ - сопряжение связей в молекулах олигосиланов (oligosilane) приводит к образованию конформеров . Теорети - чески возможны три различных кон - формации с разными диэдральными углами , которые значительно различа - ются по их характеристикам проводи - мости . На рис . 3 схематически показа - ны структуры трёх конформационных состояний ( А - А , О - А и О - О ) молекулы Me–S–CH 2 –SiMe 3. Поскольку конформе - ры А - А и О - А имеют аналогичную тун - нельную связь и поэтому неразличимы на стыке , наблюдались скачки прово - димости только для двух состояний . Результаты модельных расчё - тов DFM для свободной молекулы триметил ( метилсульфанилметил ) силана (Me–S–CH 2 –SiMe 3 ) показа - ли наличие двух изоэнергетических локальных минимумов при 90° и 270° ( орто ) и глобальный минимум при 180° ( анти ), обусловленных в основном сте - рическим эффектом . Полученные в этой работе резуль - таты определили новое направле - ние исследований одноэлектронных устройств , позволяющие реализовать переключения между разными кон - формерами с использованием различ - ных механизмов . В ряде работ изучались параметры переключения ферроэлектрических мемристоров на базе диодов Шот - ки , содержащих контактные группы « металл - полупроводник ». Было выяснено , что на эти процес - сы переключения оказывают замет - ное влияние глубокие межфазные состояния , связанные с поляризаци - ей . Использование теории полупрово - дников , учитывающей поляризацион - ные эффекты , позволило понять , что поведение напряжения и тока на гра - нице раздела металл – ферроэлектрик в моменты переключения во многом определяется поляризационно - моду - лированной высотой барьера Шот - тки [7]. Надёжно доказанное свойство регу - лировки переноса заряда через моле - кулярный мостик без применения внешнего механического воздействия заставило учёных вспомнить гипоте - зу , высказанную ещё в 1971 году про - Давление Удлинение Низкоуровневое состояние Высокоуровневое состояние Рис . 3. Схематическое изображение структуры трёх конформационных состояний ( А - А , О - А и О - О ) молекулы Me–S–CH 2 –SiMe 3