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以分子电子器件和分子计算机为目标的分子电子学随着纳米科技的迅猛发展,逐渐成为最活跃的科学研究领域之一。分子电子学近年研究的重点为如何构建分子器件,如何表征、控制分子器件中电子的传输以及如何认知分子器件的结构和功能之间的关系。金属/分子/金属结构的分子结是结构最基本,研究最广泛的分子器件单元。但是,除了Ⅰ-Ⅴ特性曲线测量、低温下非弹性电子隧道谱等表征手段之外,尚没有其它方法表征分子结。因此,构筑金属/分子/金属结构的分子结、发展可表征分子器件的高检测灵敏度的光谱方法是本论文研究的目标。本论文研究的主要内容包括:(1)利用两步法在多孔氧化铝模板中交流电沉积生长金纳米线,然后通过分子自组装、化学镀和二次电沉积的方法,在氧化铝模板孔洞中制备金属/分子/金属嵌段纳米线;尝试通过介电泳方法将金属/分子/金属嵌段纳米线组装至测量电极,获得其Ⅰ-Ⅴ特性曲线。(2)发展了在硅芯片上制备金属电极纳米间隔的电化学方法。首先通过传统MEMS微加工技术,在硅芯片上制备微米尺寸、微米间隔的金电极对;然后利用恒电流三电极方法,采用电化学沉积缩小电极对之间的距离。并通过电位反馈终止沉积过程以实现间距调控,制备数纳米至数埃范围内的电极纳米间隔。(3)搭建了一套机械可控裂结(MCBJ)系统;以电化学沉积制备的金电极对作为基底,通过MCBJ方法精确、动态连续地调控电极对纳米间隔的大小,以使特定长度的目标分子自组装在电极表面并连接在电极对两端,实现了金属/分子/金属结的构筑,并测量获得了分子结的Ⅰ-Ⅴ曲线。(4)提出了MCBJ与表面增强拉曼光谱(SERS)联用表征分子结的方法,并建立其实验系统。探索如何利用SERS表征分子结;初步考察了间隔中分子SERS信号对间隔距离变化的依赖关系;获得了一些分子结在不同偏压下的SERS谱图。