مدل سازی و شبیه سازی ترانزیستور تک الکترونی با جزیره مولکولی

در این مقاله، ابتدا برای درک مفهوم تزویج به تبیین چگالی حالات مولکول های تزویج شده به الکترودهای فلزی خواهیم پرداخت و برمبنای این مفهوم، تزویج ضعیف و قوی را برای مولکول های متصل شده به الکترودهای فلزی شرح می دهیم. در ادامه از توصیف مدل خازنی برای کشف ارتباط انرژی افزودن[i] یا آستانه (انرژی لازم برای اضافه کردن الکترونی به مولکول) به الکترون خواهی[ii] و انرژی یونش[iii] مولکول در محیط ترانزیستور تک الکترونی، SET[iv]، استفاده خواهیم کرد و نشان می دهیم برای محاسبه جریان ترانزیستور تک الکترونی با جزیره مولکولی باید از رژیم انسداد کولنی کوانتومی بهره بگیریم. رابطه نرخ تونل زنی در رژیم انسداد کولنی کوانتومی را با جایگزین کردن یک تابع لورنسی (به عنوان عبارت احتمال عبور تونلی) در رابطه نرخ تونل زنی در نظریه ارتدکس، استنتاج خواهیم کرد. درنهایت، برمبنای رابطه نرخ تونل زنی بدست آمده برای رژیم انسداد کولنی کوانتومی و به کمک نرم افزارSIMON به محاسبه منحنی جریان (نوسانات کولنی) SETها با جزیره مولکولی خواهیم پرداخت. مولکول های مورد مطالعه، بنزن و کربن 60 هستند.