Salīdzinot ar tradicionālajām elektroniskajām mikroshēmām, optoelektroniskās mikroshēmas piedāvā lielāku pārraides ātrumu un joslas platumu. Tostarp optiskos signālus var pārraidīt ar gaismas ātrumu, piedāvājot ievērojamas priekšrocības ātrgaitas sakaru un datu pārraides jomās. Paredzams, ka nanoierīces ar atsevišķām molekulām kā optoelektroniski funkcionālie centri apmierinās pieprasījumu pēc ierīču miniaturizācijas un kalpos par nākotnes molekulāro optoelektronisko ierīču stūrakmeni. Nesen pētnieki no Pekinas Universitātes Ķīmijas un molekulārās inženierijas koledžas, kuru vadīja profesors Xuefeng Guo, kopā ar līdzstrādniekiem panāca augstu fosforescences/fluorescences kvantu izstarošanos, kovalenti noenkurojot molekulāros tiltus, kas izolēti un aizsargāti ar ciklodekstrīniem starp grafēna elektrodiem. Šis sasniegums ir veiksmīgi izmantots loģikas operācijās un reāllaika komunikācijā. Saistītais darbs ir publicēts tiešsaistē ar nosaukumu "Loģiskās operācijas un reāllaika komunikācija, izmantojot noskaņojamus ierosmes stāvokļus vienas molekulas optoelektroniskajās mikroshēmās" žurnālā "Ķīmija".
Profesors Guo Xuefeng paskaidroja, ka līdz šim joprojām ir iespējams uzlabot atsevišķu ierīču molekulu veiktspēju un stabilitāti, tostarp lauka efekta tranzistoru pārslēgšanas attiecību, gaismas diožu kvantu iznākumu un loģisko ierīču darbības frekvenci. To vidū molekulu un ārējās vides savienojums ir kritisks parametrs. Spēcīga savienošana var izraisīt molekulu hibridizāciju ar ārpasauli, savukārt vāja saite var vājināt ārējo stimulu modulācijas efektu, aicinot turpināt attīstīt molekulāro inženieriju, saskarnes inženieriju un elektrodu inženieriju.
"Tāpēc, pamatojoties uz mūsu iepriekšējām pētījumu sērijām, mūsu komanda ir izstrādājusi vēl vienu daudzfunkcionālu vienas molekulas optoelektronisku ierīci, kas sastāv no platīna centrēta molekulārā tilta, kas iekapsulētsciklodekstrīni, grafēna elektrodi ar nanomēroga spraugām un silīcija substrāts. Divi ciklodekstrīni abās pusēs vājina savienojumu starp molekulu un vidi, tādējādi izvairoties no attiecīgiem neradiatīviem procesiem. Grafēna elektrodi var veidot spēcīgu kovalentu saskarni ar molekulu, vēl vairāk panākot vairāku molekulu integrāciju," sacīja profesors Guo Xuefeng.
Jans Čens, raksta pirmais autors un Pekinas universitātes pēcdoktorants, paziņoja, ka turpmāka fluorescences un fosforescences regulēšana un selektīva emisija varētu nodrošināt visaptverošas binārās un trīskāršās loģikas darbības, kā arī reāllaika saziņu. Daudzfunkcionālas un efektīvas vienas molekulas optoelektroniskās ierīces savieno molekulāro elektroniku ar praktiskiem pusvadītāju lietojumiem, demonstrējot vienas molekulas optoelektronisko ierīču graujošās priekšrocības. Tie nodrošina tehnisko atbalstu tehnoloģisko šķēršļu pārvarēšanai un jaunu galveno ierīču izstrādei, kas ir svarīgs solis vienas molekulas ierīču pārejai no laboratorijas uz rūpniecisko ražošanu.
