分子電子學作為發(fā)展新一代分子電子器件的學科,在世界范圍內(nèi)引起了廣泛的關注。制備高效穩(wěn)定的分子電子器件是發(fā)展新型信息處理系統(tǒng)的關鍵,而制備分子電子器件的前提是了解電子在分子或分子聚集體中的輸運行為,明確影響電子在分子器件中輸運性質(zhì)的因素。為此,本文設計組裝一系列含雙銠金屬配位單元的自組裝單層膜(self-assembled monolayers,SAMs)并研究其電子輸運性能。具體研究內(nèi)容可概括為以下三個方面:(1)以電子結(jié)構清晰的雙金屬配位單元為基礎,通過分步組裝的方法在表面制備一系列組成和長度可控,且具有特定電子性質(zhì)的長鏈分子;(2)表征上述自組裝分子膜的電子光譜及電化學行為,并利用導電原子力顯微鏡(conductive probe atomic force microscopy,CP-AFM)等技術手段對其電導隨分子長度的衰減、整流效應等性能進行測試;(3)分析分子的電子結(jié)構、電化學性質(zhì)等對其電子輸運性能的影響,試圖建立它們之間的關系,并探索電子在此類分子中的輸運機理。在此基礎上,實現(xiàn)對分子內(nèi)電子輸運性質(zhì)的精確調(diào)控,為未來設計制備具有特定性能的分子電子器件提供實驗基礎和理論指導。在...

【文章頁數(shù)】：78 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1.1代表性分子導線的導電性能

4圖1.1代表性分子導線的導電性能1.2.2分子整流器整流器是一種重要的電子元件，在某一個電壓方向表現(xiàn)出良好的導電性，另一個方向則表現(xiàn)為高電阻的特性。Aviram和Ratner最早提出從分子出發(fā)制造下新一代分子整流器，并設計了其結(jié)構，由電子給體(Donor)、σ橋配....

圖1.2代表性整流分子

πA結(jié)構(如圖1.2A所示)的兩性離子LB膜的整流效應。[22;23]他們的工作極大地推動了分子整流器的實驗發(fā)展。Ashwell、Metgzer證明了這種分子在基態(tài)時就為兩性離子。[24]他們還使用相同的電極測量了其整流效應，[25]使整流效應不受不對稱電極的影響。這些先....

圖1.3幾種不同整流機理的比較；Γi表示隧穿步驟，i表示分子能級，1,0表示外加偏壓為0時的分子能級

電極之間的電場作用發(fā)生位移，A的LUMO能級會下降，從而與距離它較近的電極匹配上，電子易于從電極跳到A的LUMO上；同樣的，D的HOMO與另一端電極匹配，使電子給體HOMO上的電子能傳遞到電極上，如下圖1.3A所示。而當加上反向偏壓(通過整流器的電流較小的偏壓....

;圖2.2AFM形貌圖以及圖像的橫截面分析圖;

20圖2.2AFM形貌圖以及圖像的橫截面分析圖圖2.2為(Rh2LS)n@Au和(Rh2LL)n@Au自組裝單層膜AFM形貌圖，比例尺00nm。綠色虛線框表示它們的納米修剪區(qū)域。A為(Rh2LS)2@Au，B為S)4@Au，C為(Rh2LS)6@Au，G....

本文編號：3926652