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進入新電極架構可望提升電器效能 我團隊研究登頂尖期刊
新電極架構可望提升電器效能，我團隊研究登頂尖期刊，左起為台東大學應用科學系陳以文教授、科技部自然司羅夢凡司長、台灣大學化學系陳俊顯教授。（記者楊綿傑攝）
〔記者楊綿傑／台北報導〕單分子電子學發展大邁進！台大化學系教授陳俊顯與台東大學應用科學系教授陳以文的研究團隊，在單分子電子學領域提出雙金屬電極（bimetallic electrodes）的嶄新架構，可望使電器減少或改變製程、降低成本，還可以提升效能，研究成果已發表在自然科學頂尖期刊《自然材料》（Nature Materials）。
化學分子元件與完善的電器性能及使用需求息息相關，特別在控制分子及界面的相互作用對許多的實際應用層面至關重要，例如從日常生活使用到的液晶光學面板，或是到現在數位顯示裝置的有機發光二極體，以及在能源產業廣泛使用的非勻相催化材料等重要應用。
科技部指出，分子與電極的交互作用在單分子電子學扮演著關鍵的角色，然而這個領域多採用單一元素的電極材質，例如純金或純鉑之類的化學性質穩定的貴重金屬；分子與混合金屬的電極之界面作用對單分子電性的影響，則屬於未曾思考過的問題。
陳俊顯說明，對於單分子電器元件中，電極與分子的作用強度和輔助電子傳輸的能力十分重要，也是表面化學研究的核心，研究團隊證實雙元素的電極設計是項有效的策略，可使電極表面與分子的作用力增加3至8成，並為電極塑造出新的電子結構，而單分子導電值提升為純金電極的40至60倍。
陳俊顯解釋，這是單分子領域第一次用合金方式，包括使用金加銀，或以金為底上面是銅，而以金為底，上面可以嘗試很多元素，突破以前的侷限，選擇變多之後，再透過後續嘗試，就有機會找出更好的組合，進而改變製程。
而在應用方面，陳俊顯說，電器的電極與發光層彼此要能互相配合，提升能階效率，以應用於顯示螢幕的有機發光二極體材料（OLED）來說，在電極做突破，就是希望跟發光層的作用力，可以有比較好的能階匹配，就可能會達到比較好的效率，或者減少中間的阻隔。
陳俊顯解釋，電極上的電子通過中間的結構才能到達發光層，電子在傳遞過程中如同要爬過一個又一個階梯才能到目的地，如果能夠縮小階梯，就會更容易達到目的地，進而可能使結構簡化、過程簡化，耗能又可以減少。
而在其他實務上，功能性分子與材料表面的作用在許多應用扮演關鍵的角色，除了OLED，石墨烯及碳材料也在能源、電池、生醫材料等領域開啟關鍵應用。此研究在表面科學與技術的進展，可作為詮釋或創新界面現象與應用的基礎。
