基于自组装单层的分子结的电学性质与其形成温度之间的相关性

《ACS Nano》：Correlation between the Electrical Properties and Formation Temperature of Self-assembled Monolayer-Based Molecular Junctions

自组装单分子层（SAMs）在高温成膜时可提升结构质量，减少缺陷和增大晶区尺寸，增强SAM结导电性能，同时缺陷与整流行为相关，揭示了成膜温度对电子性质的影响机制。

　　

据报道，当在较高温度下形成时，自组装单层（SAMs）分子的结构质量会有所提高；然而，在分子电子学领域，这一效应长期以来一直被忽视。在这项研究中，通过结合电流-电压特性等电学测量与扫描隧道显微镜（STM）图像，分析了烷硫醇SAMs的形成温度与其电学性质之间的关系。提高形成温度可以增强SAMs结的导电性，这归因于SAMs结构质量的改善，即缺陷减少且晶畴变大。此外，还发现整流行为与SAMs的导电性有关。对电流-电压特性的仔细研究表明，整流现象是由于在偏压作用下最高占据分子轨道（HOMO）发生不对称位移所致。SAMs中的缺陷既导致了整流现象，也影响了其导电性。基于这些观察结果，研究发现形成温度通过控制缺陷来影响SAMs结的电子性质。本研究阐明了SAMs形成过程与SAMs结电学性质之间的因果关系。