[發明專利]薁類化合物及其制備的單分子場效應晶體管

在審

• 申請號: 202110065792.0
• 申請日: 2021-01-19
• 公開（公告）號: CN112898165A
• 公開（公告）日: 2021-06-04
• 發明（設計）人: 傅煥儼;郭雪峰;賈傳成
• 申請（專利權）人: 南開大學;北京大學
• 主分類號: C07C211/50
• 分類號: C07C211/50;H01L51/05;H01L51/30
• 代理公司: 天津耀達律師事務所 12223
• 代理人: 張耀

1.薁類化合物，其特征是，通式為式A所示

所述式A中，X選自C、N、Si和CO中的任意一種；

X為C時，式A為

X為N時，式A為

X為Si時，式A為

X為CO時，式A為

所述式A中，R¹,R²,R³,R⁴選自C、N、Si和CO中的任意一種；

R¹,R²,R³,R⁴為氫時，控制氫原子個數在1-10優選范圍內；

R¹,R²,R³,R⁴為氟時，控制氟原子個數在1-10優選范圍內；

R¹,R²,R³,R⁴為烷基時，控制碳原子與氫原子比例為n：2n-1(1≤n≤10)；

R¹,R²,R³,R⁴為含氟烷基時，控制碳原子個數在1-10優選范圍內，控制氟原子個數在1-3優選范圍內；

R¹,R²,R³,R⁴為含氟烷氧基時，控制碳原子個數在1-10優選范圍內，控制氟原子個數在1-3優選范圍內，控制氧原子個數在1-3優選范圍內；

所述式A中，Y選自以下各官能團中的任意一種：

所述式A中，Z¹和Z²選自以下各化合物中任意一種：

2.根據權利要求1所述的薁類化合物，其特征在于：所述式A所示化合物中Z¹和Z²中的a選自NH₂,NHCH₂CH₂NH₂,NHAc,CN,SH,SMe，Sac，Py中任意一種；

a為NH₂時，Z¹或Z²為

a為NHCH₂CH₂NH₂時，Z¹或Z²為

a為NHAc時，Z¹或Z²為

a為CN時，Z¹或Z²為

a為SH時，Z¹或Z²為

a為SMe時，Z¹或Z²為

a為SAc時，Z¹或Z²為

a為Py時，Z¹或Z²為

3.權利要求1或2所述的薁類化合物的應用，其特征是：用于制備單分子異質結或單分子場效應晶體管，包括如下步驟：

1)構筑石墨烯器件，所述石墨烯器件包括源極、漏極和導電溝道，所述導電溝道為石墨烯；

2)在石墨烯上用電子束光刻膠進行曝光，然后用氧等離子刻蝕，在源漏極之間得到納米間隙，并與源漏電極垂直；

其特征在于：所述方法還包括：

3)在2)中納米間隙間通過酰胺鍵引入式A薁類化合物制備單分子器件；

4)通過不同柵壓對其開關電學性質進行評估。

4.一種單分子場效應晶體管，由石墨烯陣列點電極、電極、分子異質結和離子液體組成；

其中，所述柵極位于所述石墨烯陣列點電極的兩側，且與所述石墨烯陣列點電極無導電接觸；

所述分子異質結與所述石墨烯陣列點電極之間同各國酰胺鍵連接；

所述離子液體覆蓋所述石墨烯陣列點電極和柵極并充滿所述石墨烯陣列點電極和柵極之間的溝道；

所述單分子異質結有權利要求1所述式A所示化合物中的至少一種自組裝而得。