分子电子器件

分子电子器件（molecular electronic device），理学-化学-物理化学-理论计算化学，以操纵电子为基础的将分子识别事件转换为电信号的分子器件（分子部件的组合）。例如，其氧化还原性质可以通过与结构相关的连接方式的不同加以调节。当某些分子所具有的某种特定功能为已知时，这类器件的组成和组合方式均可以事先进行设计。分子电子器件通常由信号接收组元、电子转移光敏体、中继体和信号输出组元四部分分子部件通过分子导线连接而成，信号接收组元的作用类似于天线，信号的输入可以通过光化学或电化学过程来实现。电子转移光敏体可以由光直接激发或由能量转移而间接被激发，并可在激发态时进行氧化（或还原）反应返回到基态。中继体为能够传递电子的分子组元，由能够进行氧化还原反应并具有可逆性的分子组成。信号的输出可以有发光、引发环境中化学物质的构象变化或发生氧化还原反应等方式。分子电子器件工作时所需能量可以来自连续的光辐照、外电源，也可以来自环境中化学物质的化学反应。在后一种情况下，光辐照对器件的激励可视为类似于开关的作用（见图）。比较典型的是以光敏化氧化还原反应体系为特点的分子电子器件的工作原理。