[發(fā)明專利]一種金/1,-10葵二硫醇/銅三明治結(jié)構(gòu)分子結(jié)及其溶液法制備方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011050038.1
• 申請(qǐng)日: 2020-09-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112164751A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-01-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 介燕妮;黃劍鋒;曹麗云;馮永強(qiáng);王程;盧靖;孔硌;楊軍;沈?qū)W濤
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 陜西科技大學(xué)
• 主分類號(hào): H01L51/00
• 分類號(hào): H01L51/00
• 代理公司: 西安眾和至成知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 61249
• 代理人: 張美松

本發(fā)明公開(kāi)了一種金/1,?10葵二硫醇/銅三明治結(jié)構(gòu)分子結(jié)及其溶液法制備方法，本發(fā)明的制備方法具體步驟包括：1)：制備金基底材料，并在金基底材料表面自組裝圖案化的1,?10葵二硫醇有機(jī)分子層，得產(chǎn)物A；2)：將步驟一所得產(chǎn)物A放入50mmol/L的EDTA、50mmol/L的CuCl₂和0.1M的H₃BO₃混合溶液中，于30～50℃條件下水浴，水浴結(jié)束后得產(chǎn)物B，其中混合溶液的EDTA、CuCl₂和H₃BO₃體積比為1:3:1～2；3)：將步驟二所得產(chǎn)物B取出后清洗、干燥，即得金/1,?10葵二硫醇/銅三明治結(jié)構(gòu)分子結(jié)。本發(fā)明的制備方法采用溶液法來(lái)制備金/有機(jī)分子/銅三明治分子結(jié)，流程簡(jiǎn)單易操作，成品率高、重復(fù)性好，不依賴真空環(huán)境，制備成本低。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及分子電子器件制備技術(shù)，具體涉及一種金/1,-10葵二硫醇/銅三明治結(jié)構(gòu)分子結(jié)及其溶液法制備方法。

背景技術(shù)

分子器件是由具有光、電、離子、磁、熱、機(jī)械和化學(xué)反應(yīng)性能的分子和超分子組裝排列而成的有序結(jié)構(gòu)，是在分子或超分子層次上完成信息和能量的檢測(cè)、轉(zhuǎn)換、傳輸、存儲(chǔ)與處理等功能的化學(xué)及物理系統(tǒng)，是在分子水平上具有特定功能的超微型器件。由于單分子或者分子簇可用來(lái)制備具有集成電路、存儲(chǔ)器、微控制器和其他邏輯系統(tǒng)分子電路，近年來(lái)分子器件的研究成為熱點(diǎn)。分子器件的研究目標(biāo)在于采用有機(jī)和無(wú)機(jī)導(dǎo)電聚合物、電荷轉(zhuǎn)移鹽、有機(jī)金屬和其他分子材料，開(kāi)創(chuàng)出用于信息和微電子學(xué)的新型元件。相比無(wú)機(jī)分子，有機(jī)分子器件有一些非常突出的優(yōu)勢(shì)：合成可調(diào)，成本低廉，易于成型加工，具有豐富的電學(xué)、光學(xué)和磁學(xué)特性，并且在有機(jī)發(fā)光器件、顯示器等方面取得了很大應(yīng)用。構(gòu)筑分子器件的前提是：必須將少數(shù)幾個(gè)分子，甚至單個(gè)的分子鑲嵌在兩電極之間，形成電極/分子/電極的連接。形成電極-有機(jī)分子-電極結(jié)構(gòu)的方法分為兩類：(1)采用掃描隧道顯微鏡或?qū)щ娽樇庠恿︼@微鏡構(gòu)筑模型器件；(2)采用納米間隙的電極對(duì)構(gòu)筑實(shí)際的連接器件。

自組裝采用“自下而上”方式按人們的設(shè)計(jì)使分子有序地排列起來(lái)，真正地達(dá)到實(shí)用化和大規(guī)模生產(chǎn)，減少成本。它引起了化學(xué)家、物理學(xué)家、生物學(xué)家以及材料科學(xué)家的極大重視。譬如，硫基在金表面自組裝形成堅(jiān)固而穩(wěn)定的化學(xué)鍵從而在分子電子學(xué)研究中起著非常重要的作用。最初，人們嘗試采用熱蒸發(fā)金屬的辦法在自組裝分子層頂部形成上電極，還有研究者試圖采用光刻蝕的辦法形成納米孔，在納米孔中形成金屬-有機(jī)分子-金屬器件。研究結(jié)果表明，現(xiàn)有的這些形成上電極的方法，步驟多且繁瑣，并且容易導(dǎo)致金屬原子穿透分子層，造成金屬/有機(jī)分子/金屬結(jié)構(gòu)短路，更由于制備過(guò)程需要在真空環(huán)境中操作而增加了成本。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種金/1,-10葵二硫醇/銅三明治結(jié)構(gòu)分子結(jié)及其溶液法制備方法，本發(fā)明的制備方法流程簡(jiǎn)單易操作，無(wú)需在真空環(huán)境下操作，成本低、成品率高、重復(fù)性好，根據(jù)本發(fā)明制備方法所得金/1,-10葵二硫醇/銅三明治結(jié)構(gòu)分子結(jié)穩(wěn)定性好、電學(xué)性能易于表征。

本發(fā)明的目的通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：

一種金/1,-10葵二硫醇/銅三明治結(jié)構(gòu)分子結(jié)的溶液法制備方法，具體步驟包括：

步驟一：制備金基底材料，并在金基底材料表面自組裝圖案化的1,-10葵二硫醇有機(jī)分子層，得產(chǎn)物A；

步驟二：將步驟一所得產(chǎn)物A放入50mmol/L的EDTA、50mmol/L的CuCl2和0.1M的H3BO3混合溶液中，于30～50℃條件下水浴，水浴結(jié)束后得產(chǎn)物B，其中混合溶液的EDTA、CuCl2和H3BO3的體積比為1:3:1～2；

步驟三：將步驟二所得產(chǎn)物B取出后清洗、干燥，即得金/1,-10葵二硫醇/銅三明治結(jié)構(gòu)分子結(jié)。

進(jìn)一步的，所述步驟二中水浴的時(shí)間為30～60min。