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随着科学技术的进步,集成电路上电子器件的数量逐渐增加,对器件尺寸的要求越来越高,已经达到微纳米尺度,传统的半导体硅基器件面临着很大的挑战。分子电子学是能够提高集成度的方法之一,许多研究者在纳米尺度上寻找各种具有不同功能的分子器件以解决传统器件的尺寸和功效难题。其中共轭有机分子由于种类多、易于制备、材料价格低廉、π系统有利于电子离域等优点被研究者们关注,他们发现基于共轭有机分子的器件具备很多很好的功能,其中基于共轭稠环芳烃及其衍生物的分子器件是迄今为止的研究热点之一,因此在本文中,我们利用基于第一性原理密度泛函理论(DFT)与非平衡格林函数(NEFG)结合的方法,主要研究了基于有机共轭分子1,4,5,8-萘四甲酸二酐(NTCDA)和1,4,5,8-萘四甲酰基二酰亚胺(NTCDI)的输运性质研究及调控。本论文主要包括以下几部分:1,我们主要介绍了分子电子学和自旋电子学的研究背景,有机共轭分子器件的研究现状以及分子电子器件的几种典型功能并简要阐述了我们的研究体系选取依据和研究目的意义。2,我们主要介绍了在本文主要运用的密度泛函理论以及非平衡格林函数方法,总结在分子器件输运计算中模型设计和性能参数的计算方法,以及计算过程中可以使用的相关计算软件包。3,我们通过杂原子调控石墨烯电极-NTCDA分子器件的功能。在计算了调控前后的电流-电压曲线研究中,发现连接处的碳原子被氧原子取代以后,分子器件的整流性能、(双)自旋过滤效应得到了一定的提高。4,我们主要先研究了石墨烯电极-NTCDI分子器件的自旋输运性能,发现其器件具有很好的自旋过滤、双自旋过滤、负微分电阻和整流效应;紧接着我们通过旋转中心分子改变它与电极的相对位置来研究位形调控该分子器件的开关性能的影响。5,我们将有机共轭分子NTCDI通过乙炔与另一个有机共轭分子苯连接构成不对称分子器件,首先研究电荷输运性质以及开关性能,通过在苯分子上引入官能团氨基(-NH2)和硝基(-NO2)来调控分子器件的性能,发现引入官能团以后其电信号明显增强,开关比变大。6,我们对本研究做了简要总结与展望