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FEMTO's news

Room temperature stable molecules adsorbed on semi-conductors

The adsorption of functional molecules on surfaces plays a vital role in the emerging field of nanoelectronics. In this context, molecular and supramolecular ordering, which are key steps in the development of complexes architectures, are controlled by a balance between intermolecular forces and molecule–substrate interactions.

Isolated molecules on Si(111)-B

Isolated molecules on Si(111)-B

Isolated molecules on Si(111)-B
Image 8x12nm2

The deposition of organic molecules and preservation of their entire skeleton, especially on semiconductor surfaces, is still a challenge, although much progress has been made in the development of metallic surface-based devices with organic molecules at low temperature, where the molecule–surface interactions are weak and diffusion remains low. However, the use of metallic substrates is less attractive for potential applications as semiconductors, especially in the field of nanoelectronics.

2D-molecular star on Si(111) 7x7

2D-molecular star on Si(111) 7x7

2D-molecular star on Si(111) 7x7
Image 6x7nm2

In order to circumvent the problem of traditional silicon surface reactivity with pi-conjugated molecules, the Si(111)-B surface is used. This surface has the unique particularity to exhibit depopulated dangling bonds due to the presence of boron atoms under the top silicon layer. We have shown that the weak interactions between rich pi-electron molecules with empty pz depopulated dangling orbitals of the Si-B surface are most likely to be at the origin of the specific adsorption of isolated triazine molecules at the Si-B surface. This structure is stable at room temperature, and the pi-conjugated skeleton of organic molecules is preserved even after deposition [1].

We propose a new concept for the room-temperature deposition of pi-conjugated organic molecules, without any modification of their electronic structure, at specific adsorption sites on the surface of the semiconductor Si(111)-7x7 by adsorbing p-conjugated zwitterionic molecules on this semiconductor surface. The presence of a negative charge on the target molecules offsets the electrophilic character of the Si(111)-7x7 adatoms and preserves the p skeleton of the organic molecules after deposition. The half-cells of Si(111)-7x7 act as a template that guides the molecular assembly of achiral molecules, as shown by the induction of chirality in the modified areas [2].

The results reported herein are remarkable from several different points of view, especially the molecular assembly at room temperature, the chirality of the assembly, and the stability and conservation of the pi-conjugated skeleton on the semiconductor surface at room temperature. These strategies may become important methods for the deposition of pi-conjugated molecules.

Contact: frank.palmino@pu-pm.univ-fcomte.fr

The Nanosciences group are: Y. Makoudi (PhD), Dr F. Palmino, Dr E. Duverger, Dr F. Chérioux.

[1] Y. Makoudi, M. Arab, F. Palmino, E. Duverger, F. Chérioux, C. Ramseyer, M. J.-L. Tschan, B. Therrien, G. Süss-Fink, Phys. Rev. Lett., sous presse, parution Février 2008.

[2] Y. Makoudi, M. Arab, F. Palmino, E. Duverger, C. Ramseyer, F. Picaud, F. Chérioux, Angew. Chem. Int. Ed., 2007, 46, 9287-9290.

  • La nouvelle salle blanche de FEMTO-ST bientôt opérationnelle

    Prévue dans le cadre du projet TEMIS Sciences, la livraison de l’extension de la salle blanche située dans le bâtiment TEMIS-Innovation-Maison des Microtechniques sur le technopole TEMIS à Besançon aura lieu fin septembre.

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  • Prix

    Obtention du prix catégorie "doctorants" au 21ème Rudy Scavuzzo Student Paper symposium and Competition à la conférence ASME 2013 Pressure Vessels & Piping Division Conference 2013

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  • A book about flexible robotics co-written by Nicolas Chaillet

    The objective of the book "Flexible Robotics: Applications to Multiscale Manipulations" is to provide those interested in the field of flexible robotics with an overview of several scientific and technological advances in the practical field of robotic manipulation.

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  • Un ouvrage sur la robotique flexible co-édité par Nicolas Chaillet

    L’ouvrage « Flexible Robotics: Applications to Multiscale Manipulations » est un aperçu des dernières avancées scientifiques et technologiques en la matière, cet ouvrage est destiné à toute personne intéressée dans le domaine de la robotique flexible et plus particulièrement par la manipulation.

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  • Nonlinear Optics and Supercontinuum Symposium

    La journée "Nonlinear Optics and Supercontinuum Symposium" aura lieu le 20 septembre 2013 à Besançon.

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  • Nonlinear Optics and Supercontinuum Symposium

    A one day “Nonlinear Optics and Supercontinuum Symposium” will be held on Friday 20 September in the Amphi FEMTO in honour of Professor Chinlon Lin who will be here in Besançon during this time.

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  • Prix « Recherche disciplinaire » de l’ANR pour le projet MANUREVA

    Porté par Fréderic Dias (ENS Cachan) et John Dudley (FEMTO-ST) le projet MANUREVA consistait à résoudre les mystères de vagues scélérates océaniques grâce à la compréhension des phénomènes extrêmes similaires observés en optique non linéaire. Ce projet a obtenu le prix ANR du numérique catégorie « Recherche disciplinaire »

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  • Des résultats récents en Systèmes Dynamiques Complexes font la couverture de PRL

    L'image de couverture de ce numéro du PRL (revue de physique à très haut facteur d'impact) représente l'enregistrement expérimental d'un état "Chimère" observé dans une dynamique non linéaire à retard à l'institut FEMTO-ST (département optique, Equipe OPTO - Auteurs : L.LARGER B.PENKOVSKYI & Y.MAISTRENKO). Il s'agit de la première identification expérimentale d'un état Chimère dans une dynamique à retard, ces "Chimères" étant des objets dynamiques prédits, ou identifiés, numériquement, au début des années 2000, et observés pour la première fois seulement en 2012 (publiés dans Nature Physics).

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  • "Nonlinear Dynamics Summer School in Peyresq, 2013"

    L'école thématique internationale et pluridisciplinaire du CNRS (INSIS INSMI) "Nonlinear Dynamics Summer School in Peyresq, 2013" a lieu du du 23 au 30 Août 2013, à Peyresq, France

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  • Rodolphe Boudot et Enrico Rubiola récompensés à l'EFTF 2013

    Rodolphe Boudot et Enrico Rubiola ont reçu l’Outstanding Paper Award 2012 de l'IEEE UFFC Society.

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