無水無氧條件下直鏈烷烴衍生物分子隧道結(jié)的制備及其電學(xué)性能研究.pdf

1、　　分子中電子的傳輸行為已成為分子電子學(xué)研究的重要課題。電極材料、環(huán)境、功能有機分子的自身結(jié)構(gòu)及空間尺度等因素都影響著分子中電子的傳輸。采用毛細管隧道結(jié)法研究有機分子中的電子傳輸機理是分子器件研究的手段之一。
　　本論文選用金屬鎵作電極材料,在真空手套箱中通過分子自組裝方式制備了一系列的―鎵-功能有機分子層-鎵‖毛細管分子隧道結(jié)。在排除氧和水的干擾條件下,開展了功能有機分子隧道結(jié)中電子傳輸行為的研究工作。在常溫下,通過測試有機分

2、子隧道結(jié)的電學(xué)性能,研究不同條件下分子隧道結(jié)的電子傳輸行為,探討分子結(jié)構(gòu)對分子隧道結(jié)電子傳輸特性的影響。利用前線軌道理論,研究了分子的最高占有軌道與最低空軌道之間的能帶寬度(HLG)與單分子中電子傳輸行為之間的關(guān)系。
　　通過對CnH2n+1X (n=10,12,14,16,18；X=OH, NH2),C12H25Cl,C12H25Br和C12H24O2直鏈烷烴衍生物所構(gòu)筑的分子隧道結(jié)的電子傳輸行為進行研究,發(fā)現(xiàn)在無水無氧條件下

3、制備的分子隧道結(jié)的I-V曲線呈現(xiàn)出明顯的非線性關(guān)系,其電子遷移較之大氣條件下更容易發(fā)生,有機分子的分子鏈長和末端官能團對分子隧道結(jié)的電子傳輸特性也有影響。當末端官能團相同時,分子鏈越長,電子越容易在分子隧道結(jié)中傳輸。當主鏈結(jié)構(gòu)相同時,末端官能團的電負性越大,電子越難在分子隧道結(jié)中發(fā)生遷移。
　　此外,還研究了 C6H4Cl2, C8H8Cl2, C6H4Br2和 C8H8Br2有機分子所構(gòu)筑的分子隧道結(jié)的電子傳輸行為。實驗結(jié)果表