分子电子器件研究获得了越来越多得关注。伴随着微电子学实验技术不断改进和理论方法的不断完善，利用单分子构建功能电子器件成为纳米领域的一个热门课题。近年来，单分子科学在理论和实验上都有了很大的发展，单分子器件电学特性已经成为分子电子学一个重要的研究内容。分子的电子结构直接决定着分子器件的电学性质，同时分子-电极的相互作用对分子器件的电学性质有很大影响。最近关注比较多的是基于苯环的分子器件研究，因为苯环结构的分子中具有能够在分子中自由移动的π电子。本文研究了一些含苯环分子的伏安电学特性，同时研究了单分子器件的混沌效应。 全文共分为如下五章： 第一章介绍了分子电子器件的发展概况、人们探索分子导体的实验方法以及当前研究分子电子器件的主要理论方法，最后阐明了本论文研究的主要内容和意义； 第二章介绍了多粒子体系自洽场计算的基本理论，包括波恩-奥本海默近似、哈特利-福克近似、密度泛函理论； 第三章通过一个简单单能级导电模型引入格林函数理论方法，计算了单分子器件中的电流，给出他们的一般结论和常用公式的推导。整合非平衡格林函数（NEGF）和密度泛函理论（DFT）的第一性原理模拟方法，并对相应的软件做出介绍： 第四章为本文的主体：单分子器件电学特性研究。采用三明治结构：左电极、右电极以及中心弹性散射区模型，讨论了分子与金属表面的相互作用对分子器件伏安特性的影响。发现不同的电极．分子间距、不同的分子长度以及分子构型都会对分子器件的电学特性造成影响。同时研究了具有整流效应的两类分子，分析了单分子器件的整流效应产生的五种机制。最后从分子器件的负微分电阻效应出发，从混沌角度研究分子器件的伏安特性中高度的非线性，并把这类分子器件接入混沌电子电路进行模拟计算，研究了其中的混沌效应； 最后一章为对所作工作的总结和展望。