分子鏈長對分子結電輸運性質的影響＊

李英德

（濰坊學院，山東 濰坊 261061）

分子鏈長對分子結電輸運性質的影響＊

李英德

（濰坊學院，山東 濰坊 261061）

利用雜化密度泛函理論，研究了烷烴硫醇分子與金電極形成分子結的電子結構，利用彈性散射格林函數方法研究了烷烴硫醇分子的電輸運性質，并同實驗結果進行了比較。研究結果表明，在低的外加偏壓下，烷烴硫醇分子電流值隨著分子鏈長度的增加而指數減小。

分子電子學；烷烴硫醇分子；電輸運性質

1 引言

21世紀電子科學的研究主題之一就是將傳統的以硅為基礎的電子器件微小化到納米尺寸。目前分子電子學的研究集中在如何構建和測量這些以分子為核心的光電子器件以及如何理解這些器件的光電子行為，從而總結和提出控制分子器件工作的理論基礎和模型。尤其是2000年以后，單分子科學在理論和實驗上都有了很大的發展，人們在實驗室里也初步制成了一些分子器件，并對這些分子器件的電學特性進行了測量［1－9］。在實驗取得重大進展的同時，理論工作者發展了各種方法來理解分子器件的工作原理，尋找分子結構和分子電學性質的關系，其中Ratner、Datta、Hall等人［10－15］發展了彈性散射格林函數理論用于研究分子結的電子輸運特性，取得了較好的結果。

硫醇類分子能在金屬表面形成一層穩定且致密有序的自組裝單層膜，這種膜的制備方法簡單可控，因此被廣泛應用于分子器件領域的研究中［7－9］。在文獻［8］中，中國科技大學胡海龍等人在Au（111）表面自組裝制備了不同鏈長的烷烴硫醇分子膜，并利用導電原子力顯微鏡研究了自組裝分子膜的輸運特性。……