等离激元和分子电子学是探究纳米尺度物理现象的两个不同领域。等离激元由纳米粒子与光相互作用而诱导产生,并在金属表面形成局部强烈的电磁场。分子电子学则通过电学手段测量分子的性质,以实现分子器件的应用。用等离激元调控分子器件,能突破传统经典光学中的衍射极限实现聚焦,实现对分子结中的电子输运行为的高效调控,提升单分子器件与集成光学器件的兼容性。本论文针对这一课题开展了如下工作:1.设计并搭建了一种多级控制电极间距连续变化的机械可控裂结（MCBJ）装置,用于精密的分子电子传输测量,其衰减因子可达10^-10。该装置主要应用相同体积液体截面积越大腔体高度越小的原理,通过较小的力,长距离移动小截面积液压缸中的活塞,推动较大截面积的液压缸活塞短距离移动。通过与大液压缸活塞相连的推杆将推力作用于MCBJ芯片以构成分子结。2.为更好探究光对分子电荷输运的调制,本文采用自制的石墨烯/铜杂化电极,通过化学气相沉积（CVD）法,在环切的铜线上生长双层石墨烯层。相较金属电极更具稳定性和兼容性,可生成更强的局域等离激元（LSP）。通过测试石墨烯的电导发现,在632.8nm激光照射下,裂结间隙产生的LSPRs可使石墨烯的电导值发生展宽。3.选择具有光开关效应的分子（可通过UV/可见光照射变换开环/闭环结构）。本文进一步探究等离激元对分子电导的调控作用。通过电导直方图对比开环闭环两种同分异构体分子的电导,与黑暗环境与照光环境下闭环分子的电导。观测出该分子可通过光控呈现开环、闭环黑暗、闭环照UV光三种电导值。最后本文制作出以金属-绝缘体-金属（MIM）结构电激发等离激元技术,探究表面等离激元（SPP）对分子电荷传输响应的MCBJ芯片,并基于悬浮纳米线分子结（SWMJs）技术将自组装有光开关分子的纳米线电泳至金电极上实现了单向分子光开关。图59幅,表3个,参考文献244篇。