有机桥连键合双铑低聚分子的表面可控组装及电荷传输性能研究

发布时间：2024-03-12 06:04

　　分子电子学作为发展新一代分子电子器件的学科,在世界范围内引起了广泛的关注。制备高效稳定的分子电子器件是发展新型信息处理系统的关键,而制备分子电子器件的前提是了解电子在分子或分子聚集体中的输运行为,明确影响电子在分子器件中输运性质的因素。为此,本文设计组装一系列含双铑金属配位单元的自组装单层膜(self-assembled monolayers,SAMs)并研究其电子输运性能。具体研究内容可概括为以下三个方面:(1)以电子结构清晰的双金属配位单元为基础,通过分步组装的方法在表面制备一系列组成和长度可控,且具有特定电子性质的长链分子;(2)表征上述自组装分子膜的电子光谱及电化学行为,并利用导电原子力显微镜(conductive probe atomic force microscopy,CP-AFM)等技术手段对其电导随分子长度的衰减、整流效应等性能进行测试;(3)分析分子的电子结构、电化学性质等对其电子输运性能的影响,试图建立它们之间的关系,并探索电子在此类分子中的输运机理。在此基础上,实现对分子内电子输运性质的精确调控,为未来设计制备具有特定性能的分子电子器件提供实验基础和理论指导。在...

【文章页数】：78 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.1代表性分子导线的导电性能

4图1.1代表性分子导线的导电性能1.2.2分子整流器整流器是一种重要的电子元件，在某一个电压方向表现出良好的导电性，另一个方向则表现为高电阻的特性。Aviram和Ratner最早提出从分子出发制造下新一代分子整流器，并设计了其结构，由电子给体(Donor)、σ桥配....

图1.2代表性整流分子

πA结构(如图1.2A所示)的两性离子LB膜的整流效应。[22;23]他们的工作极大地推动了分子整流器的实验发展。Ashwell、Metgzer证明了这种分子在基态时就为两性离子。[24]他们还使用相同的电极测量了其整流效应，[25]使整流效应不受不对称电极的影响。这些先....

图1.3几种不同整流机理的比较；Γi表示隧穿步骤，i表示分子能级，1,0表示外加偏压为0时的分子能级

电极之间的电场作用发生位移，A的LUMO能级会下降，从而与距离它较近的电极匹配上，电子易于从电极跳到A的LUMO上；同样的，D的HOMO与另一端电极匹配，使电子给体HOMO上的电子能传递到电极上，如下图1.3A所示。而当加上反向偏压(通过整流器的电流较小的偏压....

;图2.2AFM形貌图以及图像的横截面分析图;

20图2.2AFM形貌图以及图像的横截面分析图图2.2为(Rh2LS)n@Au和(Rh2LL)n@Au自组装单层膜AFM形貌图，比例尺00nm。绿色虚线框表示它们的纳米修剪区域。A为(Rh2LS)2@Au，B为S)4@Au，C为(Rh2LS)6@Au，G....

本文编号：3926652