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块体的Ge是间接带隙半导体，其光学带隙宽度较小、发光效率低，且发光峰位于近红外，从而限制了Ge材料在光学器件上的应用。而纳米尺寸的Ge是直接带隙半导体，在光学和电学方面表现出特别的物理化学性质。与Si相比，Ge具有0.67eV的窄带隙、电子和空穴的有效质量小、载流子迁移率高，故Ge更适合用于发光器件、存储器件和光电探测器件。因此，Ge纳米结构的制备和性质研究受到了人们的广泛关注。目前，文献工作中已制备了Ge的多种纳米结构，并对其形貌、结构、光学和电学特性进行研究。然而，要将Ge的纳米结构应用到纳米电子学和纳米光电子学器件中还需了解其量子输运性质。同时，Ge原子线的构建及其量子输运性质研究也是纳电子学领域的重要研究内容。目前对Ge量子电导的研究多使用传统STM-BJ法进行异质机械裂结构建金属-半导体量子点接触，其断裂情况复杂结果难以分析。而基于跳跃接触(jump-to-contact)的电化学扫描隧道显微术裂结法(ECSTM-BJ)可保证每次提拉都发生同质断裂，从而获得能直接体现Ge原子线的量子输运性质的测量结果。 本论文利用基于跳跃接触的电化学扫描隧道显微镜裂结法，以离子液体为溶剂在Au(111)和Pt(111)表面构建Ge原子线并进行量子电导测量。主要研究内容和结论如下: 1、利用电化学循环伏安技术和现场STM技术，研究了离子液体BMIPF6中Ge在Au(111)和Pt(111)表面的电化学沉积过程，探讨了不同基底上Ge的电沉积行为。研究表明，Ge在Au(111)和Pt(111)表面的电沉积行为基本一致，包含四价Ge还原为二价Ge，两层欠电位沉积，以及Ge的本体沉积等过程。第一层欠电位沉积Ge形成带有缝隙的膜状亚单层结构，第二层欠电位沉积Ge形成分立的点状结构。上述电沉积研究为Ge量子电导的测量提供了电位选择的基础。 2、利用基于“jump-to-contact”的电化学STM裂结法实现了半导体的纳米构筑，在Au(111)和Pt(111)表面得到了Ge的纳米团簇阵列，并测量了该过程中构建的Ge原子线的量子电导。在低电导区Au(111)和Pt(111)表面得到的电导曲线都倾向于在0.025、0.05G0处出现台阶，同时电导统计图显示Ge的量子电导也都集中分布在0.02G0到0.15G0之间。这表明用本实验方法构建Ge原子线时发生的是Ge的同质断裂，统计数据体现的是Ge的量子输运性质，没有受到基底材料的影响。在较高的电导区间内，观察到了半导体量子电导研究中普遍存在的0.5G0处的电导台阶。 3、初步研究了光照对Ge电沉积行为的影响。与无光照条件下的电沉积过程相比，在波长为650mn的红光照射下，Ge在Au(111)表面的起始沉积电位正移了60mV，第二层欠电位沉积成长过程明显加快，第一层欠电位沉积的溶出过程伴随着Au(111)表面的严重刻蚀;在波长为532nm的绿光照射下，Au(111)表面刻蚀发生在第一层欠电位沉积基本完全溶解之后，且程度轻于红光下Au(111)的刻蚀。发生上述刻蚀现象的可能原因是光照下沉积Ge与Au(111)表面有较强的相互作用。红光和绿光下Au(111)表面发生刻蚀的时间和程度不同可能揭示着不同波长的光对Ge电沉积行为有不同的影响。