V primerjavi s tradicionalnimi elektronskimi čipi ponujajo optoelektronski čipi višje hitrosti prenosa in pasovno širino. Med njimi je mogoče optične signale prenašati s svetlobno hitrostjo, kar ponuja pomembne prednosti na področju hitre komunikacije in prenosa podatkov. Pričakuje se, da bodo nano-naprave z enojnimi molekulami kot optoelektronskimi funkcionalnimi centri zadovoljile povpraševanje po miniaturizaciji naprav in služile kot temelj za prihodnje molekularne optoelektronske naprave. Pred kratkim so raziskovalci s Visoke šole za kemijo in molekularno inženirstvo na Univerzi v Pekingu, ki jih vodi profesor Xuefeng Guo, skupaj s sodelavci, dosegli visok kvantni izkoristek sevanja fosforescence/fluorescence s kovalentnim sidranjem molekularnih mostov, izoliranih in zaščitenih s ciklodekstrini med grafenskimi elektrodami. Ta preboj je bil uspešno uporabljen v logičnih operacijah in komunikaciji v realnem času. Povezano delo je bilo objavljeno na spletu pod naslovom 'Logične operacije in komunikacija v realnem času prek nastavljivih vzburjenih stanj v enomolekulskih optoelektronskih čipih' v reviji 'Chemistry'.
Profesor Guo Xuefeng je pojasnil, da do danes še vedno obstaja prostor za izboljšanje delovanja in stabilnosti posameznih molekul v napravah, vključno s preklopnim razmerjem tranzistorjev z učinkom polja, kvantnim izkoristkom svetlečih diod in frekvenco delovanja logičnih naprav. Med temi je povezava med molekulami in zunanjim okoljem kritičen parameter. Močno spajanje lahko vodi do hibridizacije molekul z zunanjim svetom, medtem ko lahko šibko spajanje oslabi modulacijski učinek zunanjih dražljajev, kar zahteva nadaljnji razvoj molekularnega inženiringa, inženiringa vmesnikov in inženiringa elektrod.
"Zato je naša ekipa na podlagi naših prejšnjih serij študij razvila drugo večnamensko optoelektronsko napravo z eno molekulo, ki jo sestavlja molekularni most s središčem platine, inkapsuliran zciklodekstrini, grafenske elektrode z nanometrskimi režami in silicijev substrat. Dva ciklodekstrina na obeh straneh oslabita sklopitev med molekulo in okoljem, s čimer se izogneta ustreznim nesevalnim procesom. Grafenske elektrode lahko tvorijo robusten kovalentni vmesnik z molekulo, kar dodatno doseže integracijo več molekul," je dejal profesor Guo Xuefeng.
Yang Chen, prvi avtor članka in podoktorski sodelavec na Univerzi v Pekingu, je izjavil, da bi lahko nadaljnje prilagajanje in selektivna emisija fluorescence in fosforescence omogočila celovite binarne in ternarne logične operacije ter komunikacijo v realnem času. Večnamenske in učinkovite enomolekulske optoelektronske naprave premostijo molekularno elektroniko s praktičnimi polprevodniškimi aplikacijami in dokazujejo moteče prednosti enomolekulskih optoelektronskih naprav. Zagotavljajo tehnično podporo za premagovanje tehnoloških ovir in razvoj novih osnovnih naprav, kar predstavlja pomemben korak za prehod enomolekulskih naprav iz laboratorija v industrijsko proizvodnjo.
