单分子电学表征技术的发展极大促进了单分子电输运性质的研究以及限域环境下的电场效应探测。然而,目前大多数测量仪器对单分子的电学性质只能进行基于直流信号的表征分析,使得人们对单分子的交流电学性质的研究相对比较匮乏。例如从器件功能开发和制造的角度而言,目前关于分子阻抗特性的研究十分匮乏,而这些研究报道也没有将阻抗分析精确地定位到单个分子上,这意味着目前的单分子器件将不能对复杂的交流信号进行有效处理,同时也没有办法解决集成化过程中要面临的阻抗效应。与此同时,受到电流放大器的带宽限制,现有测量仪器只能达到毫或微秒级的时间分辨率,这使得目前大部分有关单分子电子学的研究只能局限于对稳态或者低速动态过程的测量,而对更快时间尺度下的高速动态过程缺乏有效的数据采集和分析手段,因此也难以对单分子尺度下的构型转换、电荷转移或快速的氧化还原反应进行有效地研究,这些问题都阻碍了人们对单分子电输运机制的全面理解和有效调控。针对这些技术挑战,本论文通过自主搭建单分子电子学测量仪器,并将其与基于交流信号的电学表征技术相结合,成功地对单分子的阻抗性质和单分子裂结实验中的高速动态过程进行了测量和研究。本论文的具体研究内容如下:1.按照扫描隧穿裂结技术的原理,基于LabView软件开发平台和FPGA（Field Programmable Gate Array）硬件平台,编写了仪器控制程序,搭建完成了基于扫描隧穿裂结技术的单分子电子学测量仪器,并随后通过一系列分子测试证明了仪器的可行性和稳定性。2.将交流信号激励与搭建完成的测量仪器融合,搭建了基于动态裂结技术的分子阻抗测试仪器,其原理是在分子结形成的同时,对分子施加特定频率的交流激励,再通过相频响应分析以表征单分子阻抗特性,与前人的研究相比,该技术可以有效地对单个分子的阻抗特性进行分析,同时实验过程也更具灵活性。3.将单分子电子学测量仪器和射频信号测量电路进行了有机融合,测量了原子点接触和分子结中的射频信号,借助射频信号更高的频率,本论文有效地提升了单分子电子学测量仪器的时间分辨率,成功地在纳秒级别的时间分辨率下对金原子点接触断裂瞬间的原子滑动重排进行了有效观测,并首次实现了对分子结振动和破裂等快速过程的观测。