[en] Molecular electronics (MEs), which is based on the use of a single molecule or an assembly of them, as active components in electronic circuits, has emerged as an alternative to the limitations (e.g.: miniaturization) of complementary metal oxide semiconductor (CMOS) technology, currently used in chip processing. Following this motivation, in this doctoral thesis we focus on the design and evaluation of a specific family of molecules, named curcuminoids (CCMoids), as molecular wires to be tested in two- and three- terminal devices. Specifically, we have examined the electronic performance of a ferrocene-based CCMoid in a vertically configured two-terminal device. The overall system consists of a gold bottom electrode functionalized with a monolayer of cyclodextrin or cucurbituril molecules hosting the CCMoid molecules (guests) to end with an eutectic gallium indium (EGaIn) electrode at the top that completes the device. Additionally, we have synthesized a variety of CCMoids with different terminal substituents that could promote, in further reactions, extended CCMoid structures. We have explored the conductance in a single molecule regime, of an enlarged CCMoid containing polycyclic aromatic hydrocarbon (PAH) lateral anchoring groups. Such molecules have been deposited in a three-terminal device, which comprises two nanogapped graphene source and drain electrodes separated from the Si gate electrode by a SiO2 layer. In this way, the terminal PAH moiety can interact by [Pi]-[Pi] stacking with the graphene electrodes, creating a graphene-CCMoid-graphene junction. Finally, in order to create a more robust device, from a molecule-electrodes contact point of view, we have started the synthetic modifications in the CCMoid backbone for the introduction of a reactive silane group to fix the CCMoid on the SiO2 layer of three-terminal devices.

[es] La electrónica molecular (MEs) se basa en el uso de una única molécula o un conjunto de ellas, como componentes principales en circuitos electrónicos. Surgió como alternativa a las limitaciones (por ejemplo: miniaturización) de la tecnología de semiconductores complementarios de óxido metálico (CMOS), utilizada actualmente en el procesamiento de chips. Siguiendo esta motivación, en esta tesis doctoral nos centramos en el diseño y evaluación de una familia específica de moléculas, denominadas curcuminoides (CCMoids), como hilos moleculares en dispositivos de dos y tres terminales. En concreto, hemos examinado el comportamiento electrónico de un CCMoid que contiene ferroceno, en un dispositivo de dos terminales orientado verticalmente. El sistema global consiste en un electrodo inferior de oro funcionalizado con una monocapa de moléculas de ciclodextrina o cucurbituril (anfitriones) que alojan las moléculas de CCMoid (huéspedes) para terminar con un electrodo de galio-indio eutéctico (EGaIn) en la parte superior que completa el dispositivo. Además, hemos sintetizado una variedad de CCMoids con diferentes sustituyentes terminales que, en reacciones posteriores, han dado lugar a CCMoids extendidos. Hemos explorado la conductancia individual de dos CCMoids extendidos que contienen grupos de anclaje lateral de hidrocarburos aromáticos policíclicos (HAP). Dichas moléculas se han depositado en un dispositivo de tres terminales, que consta de dos electrodos de fuente y drenaje de grafeno, separados del electrodo de puerta de Si por una capa de SiO2. De este modo, los HAP terminales puede interactuar por interacciones [Pi]-[Pi] con los electrodos de grafeno, creando una unión grafeno-CCMoid-grafeno. Por último, con el fin de crear un dispositivo más robusto, desde el punto de vista del contacto molécula-electrodos, hemos iniciado las modificaciones sintéticas en el esqueleto del CCMoid para la introducción de un grupo silano reactivo para fijar el CCMoid sobre la capa de SiO2 de los dispositivos de tres terminales.