《金属分子金属结的构筑及其mcbj-sers联用表征法》由会员分享，可在线阅读，更多相关《金属分子金属结的构筑及其mcbj-sers联用表征法（38页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、物理化学专业毕业论文物理化学专业毕业论文 精品论文精品论文 金属金属/ /分子分子/ /金属结的构筑及金属结的构筑及其其 MCBJ-SERSMCBJ-SERS 联用表征法联用表征法关键词：分子电子学关键词：分子电子学 机械可控裂结法机械可控裂结法 拉曼光谱拉曼光谱 分子结分子结 电学性质电学性质 结构表征结构表征摘要：本论文主要针对当前分子电子学研究中的二个关键性问题开展方法学研 究，一是如何将目标分子与宏观世界可靠的连接，即在芯片上形成金属电极/目 标分子/金属电极组成的分子结；二是如何对分子结的电学性质与化学结构进行 关联研究。迄今为止，有关分子结中的电子传输过程和详细机理仍不清楚，甚 至
2、存在着较多互相矛盾的解释。因此，亟待发展可构筑分子结和在分子水平上 表征其结构特征的各种新方法。在本论文工作中，我们通过结合机械可控裂结 法(MCBJ)和表面增强拉曼光谱(SERS)的各自优势，成功构筑了多种分子的金属/ 分子/金属结的结构，并通过 I/V、G/V 特性曲线、电导统计图和拉曼光谱等测 量手段对分子结进行了表征。我们所提出和建立的 MCBJ-SERS 联用方法可以同 时检测分子结的电学和谱学信息，提供了研究分子结中的电子传输过程和机制 的手段。本论文在以下四个层次逐步开展研究，并获得如下主要研究成果： (1)利用传统光刻技术，并使用了 SiO2 和 PI 两种不同的牺牲层，在 S
3、i 和 Cu 基 底上加工制备了间距为 2m 的金属电极对。还初步尝试了使用传统光刻和电子 束光刻结合的混合曝光技术，以直接制备纳米尺度间隔的金属电极对。 (2) 基于本组发展的微芯片上制备纳米间隔电极对方法，通过优化实验条件，系统 研究和分析电沉积过程，可制备获得电极表面平滑、致密的镀层，明显提高制 备纳米间隔的成功率。同时开展电迁移、电捕捉等方法的尝试性研究。 (3) 自行搭建了机械可控裂结法(MCBJ)系统，可精确、连续地调控芯片上的金属电 极对纳米间隔宽度；通过湿法刻蚀悬空电极对，显著提高了 MCBJ 实验的成功率 和芯片的使用寿命。成功构筑了 BDT、Bipy、苯乙炔类分子和二茂铁类
4、分子等 的分子结结构，并对其电学性质进行表征。 (4)搭建了可实时表征分子结的 MCBJ 和 SERS 联用实验装置，该联用新方法可同时检测分子结的电学和谱学信 息。结合 FDTD 理论计算，研究了金属电极对纳米间隔中分子的 SERS 强度和间 隔宽度以及入射激光偏振方向等的关系；并初步研究了各种分子结在偏压控制 下的 SERS 行为。该法还有望用于研究单分子 SERS 机理。正文内容正文内容本论文主要针对当前分子电子学研究中的二个关键性问题开展方法学研究， 一是如何将目标分子与宏观世界可靠的连接，即在芯片上形成金属电极/目标分 子/金属电极组成的分子结；二是如何对分子结的电学性质与化学结构进
5、行关联 研究。迄今为止，有关分子结中的电子传输过程和详细机理仍不清楚，甚至存 在着较多互相矛盾的解释。因此，亟待发展可构筑分子结和在分子水平上表征 其结构特征的各种新方法。在本论文工作中，我们通过结合机械可控裂结法 (MCBJ)和表面增强拉曼光谱(SERS)的各自优势，成功构筑了多种分子的金属/分 子/金属结的结构，并通过 I/V、G/V 特性曲线、电导统计图和拉曼光谱等测量 手段对分子结进行了表征。我们所提出和建立的 MCBJ-SERS 联用方法可以同时 检测分子结的电学和谱学信息，提供了研究分子结中的电子传输过程和机制的 手段。本论文在以下四个层次逐步开展研究，并获得如下主要研究成果： (
6、1)利 用传统光刻技术，并使用了 SiO2 和 PI 两种不同的牺牲层，在 Si 和 Cu 基底上 加工制备了间距为 2m 的金属电极对。还初步尝试了使用传统光刻和电子束光 刻结合的混合曝光技术，以直接制备纳米尺度间隔的金属电极对。 (2)基于 本组发展的微芯片上制备纳米间隔电极对方法，通过优化实验条件，系统研究 和分析电沉积过程，可制备获得电极表面平滑、致密的镀层，明显提高制备纳 米间隔的成功率。同时开展电迁移、电捕捉等方法的尝试性研究。 (3)自行 搭建了机械可控裂结法(MCBJ)系统，可精确、连续地调控芯片上的金属电极对 纳米间隔宽度；通过湿法刻蚀悬空电极对，显著提高了 MCBJ 实验的
7、成功率和芯 片的使用寿命。成功构筑了 BDT、Bipy、苯乙炔类分子和二茂铁类分子等的分 子结结构，并对其电学性质进行表征。 (4)搭建了可实时表征分子结的 MCBJ 和 SERS 联用实验装置，该联用新方法可同时检测分子结的电学和谱学信息。结 合 FDTD 理论计算，研究了金属电极对纳米间隔中分子的 SERS 强度和间隔宽度 以及入射激光偏振方向等的关系；并初步研究了各种分子结在偏压控制下的 SERS 行为。该法还有望用于研究单分子 SERS 机理。 本论文主要针对当前分子电子学研究中的二个关键性问题开展方法学研究，一 是如何将目标分子与宏观世界可靠的连接，即在芯片上形成金属电极/目标分子
8、/金属电极组成的分子结；二是如何对分子结的电学性质与化学结构进行关联研 究。迄今为止，有关分子结中的电子传输过程和详细机理仍不清楚，甚至存在 着较多互相矛盾的解释。因此，亟待发展可构筑分子结和在分子水平上表征其 结构特征的各种新方法。在本论文工作中，我们通过结合机械可控裂结法(MCBJ)和 表面增强拉曼光谱(SERS)的各自优势，成功构筑了多种分子的金属/分子/金属 结的结构，并通过 I/V、G/V 特性曲线、电导统计图和拉曼光谱等测量手段对分 子结进行了表征。我们所提出和建立的 MCBJ-SERS 联用方法可以同时检测分子 结的电学和谱学信息，提供了研究分子结中的电子传输过程和机制的手段。本
9、 论文在以下四个层次逐步开展研究，并获得如下主要研究成果： (1)利用传 统光刻技术，并使用了 SiO2 和 PI 两种不同的牺牲层，在 Si 和 Cu 基底上加工 制备了间距为 2m 的金属电极对。还初步尝试了使用传统光刻和电子束光刻结 合的混合曝光技术，以直接制备纳米尺度间隔的金属电极对。 (2)基于本组 发展的微芯片上制备纳米间隔电极对方法，通过优化实验条件，系统研究和分 析电沉积过程，可制备获得电极表面平滑、致密的镀层，明显提高制备纳米间 隔的成功率。同时开展电迁移、电捕捉等方法的尝试性研究。 (3)自行搭建了机械可控裂结法(MCBJ)系统，可精确、连续地调控芯片上的金属电极对纳米 间
10、隔宽度；通过湿法刻蚀悬空电极对，显著提高了 MCBJ 实验的成功率和芯片的 使用寿命。成功构筑了 BDT、Bipy、苯乙炔类分子和二茂铁类分子等的分子结 结构，并对其电学性质进行表征。 (4)搭建了可实时表征分子结的 MCBJ 和 SERS 联用实验装置，该联用新方法可同时检测分子结的电学和谱学信息。结合 FDTD 理论计算，研究了金属电极对纳米间隔中分子的 SERS 强度和间隔宽度以 及入射激光偏振方向等的关系；并初步研究了各种分子结在偏压控制下的 SERS 行为。该法还有望用于研究单分子 SERS 机理。 本论文主要针对当前分子电子学研究中的二个关键性问题开展方法学研究，一 是如何将目标分
11、子与宏观世界可靠的连接，即在芯片上形成金属电极/目标分子 /金属电极组成的分子结；二是如何对分子结的电学性质与化学结构进行关联研 究。迄今为止，有关分子结中的电子传输过程和详细机理仍不清楚，甚至存在 着较多互相矛盾的解释。因此，亟待发展可构筑分子结和在分子水平上表征其 结构特征的各种新方法。在本论文工作中，我们通过结合机械可控裂结法(MCBJ)和 表面增强拉曼光谱(SERS)的各自优势，成功构筑了多种分子的金属/分子/金属 结的结构，并通过 I/V、G/V 特性曲线、电导统计图和拉曼光谱等测量手段对分 子结进行了表征。我们所提出和建立的 MCBJ-SERS 联用方法可以同时检测分子 结的电学和
12、谱学信息，提供了研究分子结中的电子传输过程和机制的手段。本 论文在以下四个层次逐步开展研究，并获得如下主要研究成果： (1)利用传 统光刻技术，并使用了 SiO2 和 PI 两种不同的牺牲层，在 Si 和 Cu 基底上加工 制备了间距为 2m 的金属电极对。还初步尝试了使用传统光刻和电子束光刻结 合的混合曝光技术，以直接制备纳米尺度间隔的金属电极对。 (2)基于本组 发展的微芯片上制备纳米间隔电极对方法，通过优化实验条件，系统研究和分 析电沉积过程，可制备获得电极表面平滑、致密的镀层，明显提高制备纳米间 隔的成功率。同时开展电迁移、电捕捉等方法的尝试性研究。 (3)自行搭建 了机械可控裂结法(
13、MCBJ)系统，可精确、连续地调控芯片上的金属电极对纳米 间隔宽度；通过湿法刻蚀悬空电极对，显著提高了 MCBJ 实验的成功率和芯片的 使用寿命。成功构筑了 BDT、Bipy、苯乙炔类分子和二茂铁类分子等的分子结 结构，并对其电学性质进行表征。 (4)搭建了可实时表征分子结的 MCBJ 和 SERS 联用实验装置，该联用新方法可同时检测分子结的电学和谱学信息。结合 FDTD 理论计算，研究了金属电极对纳米间隔中分子的 SERS 强度和间隔宽度以 及入射激光偏振方向等的关系；并初步研究了各种分子结在偏压控制下的 SERS 行为。该法还有望用于研究单分子 SERS 机理。 本论文主要针对当前分子电
14、子学研究中的二个关键性问题开展方法学研究，一 是如何将目标分子与宏观世界可靠的连接，即在芯片上形成金属电极/目标分子 /金属电极组成的分子结；二是如何对分子结的电学性质与化学结构进行关联研 究。迄今为止，有关分子结中的电子传输过程和详细机理仍不清楚，甚至存在 着较多互相矛盾的解释。因此，亟待发展可构筑分子结和在分子水平上表征其 结构特征的各种新方法。在本论文工作中，我们通过结合机械可控裂结法(MCBJ)和 表面增强拉曼光谱(SERS)的各自优势，成功构筑了多种分子的金属/分子/金属 结的结构，并通过 I/V、G/V 特性曲线、电导统计图和拉曼光谱等测量手段对分 子结进行了表征。我们所提出和建立
15、的 MCBJ-SERS 联用方法可以同时检测分子 结的电学和谱学信息，提供了研究分子结中的电子传输过程和机制的手段。本 论文在以下四个层次逐步开展研究，并获得如下主要研究成果： (1)利用传统光刻技术，并使用了 SiO2 和 PI 两种不同的牺牲层，在 Si 和 Cu 基底上加工 制备了间距为 2m 的金属电极对。还初步尝试了使用传统光刻和电子束光刻结 合的混合曝光技术，以直接制备纳米尺度间隔的金属电极对。 (2)基于本组 发展的微芯片上制备纳米间隔电极对方法，通过优化实验条件，系统研究和分 析电沉积过程，可制备获得电极表面平滑、致密的镀层，明显提高制备纳米间 隔的成功率。同时开展电迁移、电捕
16、捉等方法的尝试性研究。 (3)自行搭建 了机械可控裂结法(MCBJ)系统，可精确、连续地调控芯片上的金属电极对纳米 间隔宽度；通过湿法刻蚀悬空电极对，显著提高了 MCBJ 实验的成功率和芯片的 使用寿命。成功构筑了 BDT、Bipy、苯乙炔类分子和二茂铁类分子等的分子结 结构，并对其电学性质进行表征。 (4)搭建了可实时表征分子结的 MCBJ 和 SERS 联用实验装置，该联用新方法可同时检测分子结的电学和谱学信息。结合 FDTD 理论计算，研究了金属电极对纳米间隔中分子的 SERS 强度和间隔宽度以 及入射激光偏振方向等的关系；并初步研究了各种分子结在偏压控制下的 SERS 行为。该法还有望用于研究单分子 SERS 机理。 本论文主要针对当前分子电子学研究中的二个关键性问题开展方法学研究，一 是如何将目标分子与宏观世界可靠的连接，即在芯片上形成金属电极/目标分子 /金属电极组成的分子结；二是如何对分子结的电学性质与化学结构进行关联研 究。迄今为止，有关分子结中
