摘要:

随着技术的发展，亟需更高精度和精密度的制造技术。制造精度的提高有助于减小集成电路元器件的尺寸，进而提高设备及产品的功能。原子及近原子尺度制造（ACSM）是未来实现这种尺寸减小的核心制造技术。房丰洲教授及其微纳米制造技术中心团队（MNMT）致力于进行ACSM技术的基础研究与技术开发。ACSM技术尚处于初期阶段，基于密度泛函理论（DFT）的研究和借助原子力显微镜（AFM）的实验探索都还在进行中。开发原子尺度的器件，分子的运用尤为重要，因为分子具有无缺陷性，同时可以大大减小器件的尺寸。然而，将分子附着到电极上是一项艰巨的任务。为此，需要探索在电极-分子接合处由于相互作用产生的影响。周期性能量分解分析（pEDA）是一种改进的方法，用于研究两个片段之间发生的键的相互作用。当将两个片段放在一起时，该方法可提供不同类型键合的相斥或相吸信息。本文提出了结合pEDA和电子运输的研究，以改善分子器件发展的新思路。该研究可以为以下方面的分子器件的制造提供支撑。首先，跨分子结的电子传输和传导的重要性很大程度上取决于电极材料与分子之间的键合。其次，分子和电极材料的选择对于设备功能的稳定和牢固连接至关重要。最后，连接点应为单个原子，以便减少相邻原子干扰电流平稳流动的影响。本文提供了有关上述前两方面的详细信息，并促使研究人员找到通过原子尺度材料去除实现后者的方法。因此，pEDA和电子传输之间的联系不仅有助于分子器件的开发，而且还为实现ACSM方法提供途径。