【摘 要】
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我们用第一性原理方法研究了基于氨基硫醇的单分子结中电子的输运性质。计算表明,氨基取代的丁烷硫醇分子结中电导能够显著地被源-漏偏压(VSD)和门电压(VG)所调控,意味着该分
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我们用第一性原理方法研究了基于氨基硫醇的单分子结中电子的输运性质。计算表明,氨基取代的丁烷硫醇分子结中电导能够显著地被源-漏偏压(VSD)和门电压(VG)所调控,意味着该分子结很有希望用作场效应晶体管的替代品。我们通过态密度(DOS)和透射几率的计算探讨内在机制。由氨基取代产生的LUMO峰值稍稍位于费米能级之上,因此电导能够被小的源-漏偏压显著调控。当在左右电极费米面之间形成的载流能量窗口变宽时,更多从LUMO来的态被包含进去,出现了共振遂穿。因未用氨基取代的烷烃分子结的主要导电机制是非共振遂穿,在很大的偏压范围内只有小的线性电流-电压特性,不利于器件应用。本论文用氨基取代一个氢基,分子结的导电机制变成共振遂穿,门电压可以很容易地调控电流,从而调控电导,使分子结可用作场效应晶体管。由于母体材料(氨基硫醇)能够形成自组装的单层,本论文设计的氨基取代烷烃硫醇单分子晶体管有潜力用较低成本大规模集成到小型化器件中。
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