纳米电子器件中的量子效应可以带来经典电子元件中无法实现的新型功能。然而，量子行为也给纳米尺度的电子器件带来了巨大挑战。近日，牛津大学James O. Thomas、Harry L. Anderson、Chen Zhixin、兰卡斯特大学Colin J. Lambert通过量子干涉增强单分子晶体管的性能。

本文要点：

1) 作者通过实验证明了这些效应，发现当电阻通道包含两个破坏性干扰波时，分子晶体管的性能得到提高。作者在三端晶体管中使用与石墨烯电极耦合的锌卟啉来证明其具有>10⁴的电导开关比，a>7 kHz的工作频率和>10⁵个周期的稳定性。

2) 作者通过密度泛函理论计算再现了其行为，并将高性能追溯到分子轨道和石墨烯边缘态之间的耦合。这些结果证明了纳米电子传输的量子性质如何提高而不是降低器件性能，并突出了微型电子器件的未来发展方向。

参考文献：

Zhixin Chen et.al Quantum interference enhances the performance of single-molecule transistors Nature Nanotechnology 2024

DOI: 10.1038/s41565-024-01633-1

https://doi.org/10.1038/s41565-024-01633-1