The institute
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.

  • Test du nouveau microscope confocal laser

    OLYMPUS en collaboration avec FEMTO-ST vous convie les 25 et 26 mars
    à venir tester par vous-même une nouvelle solution de microscopie confocale.

    Read more
  • Une alliance franco-américaine dans les nanosciences

    L’agence nationale de la recherche (ANR) vient de labelliser un projet de recherche qui est retenu conjointement par l’ANR et par son homologue américaine, la National Science Foundation (NSF).Le consortium est constitué autour de trois laboratoires : le CEMES (Toulouse), FEMTO-ST (Besançon/Montbéliard) et l’Université de l’Ohio (Etats-Unis).

    Read more
  • 4M conference 2010

    Co-organized by FEMTO-ST, 4 M conference will take place in Oyonnax (France) from November 17th to 19th.

    Read more
  • 4M conference 2010

    Co-organisée par FEMTO-ST, la conférence 4 M 2010 sera organisée à Oyonnax du 17 au 19 novembre prochain.

    Read more
  • Jeunes chercheurs : quel avenir ?

    Organisée le 29 janvier 2010 à l'ENSMM à partir de 14h. Cette manifestation est l'occasion de discuter de différentes problématiques : la relation docteurs/entreprises, l'emploi des jeunes chercheurs en Europe et l'évolution du secteur public.

    Read more
  • FEMTO-Innovation aux rendez-vous CARNOT 2010

    Lyon accueillera les 5 et 6 mai 2010 la 3ème édition des rendez-vous CARNOT, un des plus grands rassemblements de laboratoires de recherche partenariale en Europe.

    Read more
  • Journées Codes de calcul en radioprotection, radiophysique et dosimétrie

    Organisées les 28 et 29 avril prochain au Musée de l’aventure Peugeot à Sochaux, ces journées francophones ont pour objectif de dresser un état de l’art des codes de calcul de transport des rayonnements, d’estimation de sources et de gestion des doses et de dégager les perspectives d’avenir.

    Read more
  • 4èmes journées scientifiques : Codes de calcul en radioprotection, radiophysique et dosimétrie

    Organisées les 28 et 29 avril prochain au Musée de l’aventure Peugeot à Sochaux, ces journées francophones ont pour objectif de dresser un état de l’art des codes de calcul de transport des rayonnements, d’estimation de sources et de gestion des doses et de dégager les perspectives d’avenir.

    Read more
  • FEMTO-ST/AS2M dans la revue « Chemical and Engineering News »

    Le 21 septembre 2009 est paru un article dans la revue « Chemical and Engineering News » consacré aux travaux du département AS2M.

    Read more
  • Journées GDR MNS 2009

    Du 18 au 20 novembre, le Département Micro Nano Sciences et Systèmes (MN2S) de l’Institut FEMTO-ST a organisé à Besançon les Journées Nationales du GdR « Micro et Nano Systèmes (MNS) ».

    Read more