[发明专利]具有光电检测功能的蒽基分子结及其制备方法和应用

说明书

本发明属于分子电子学技术领域，公开了一种具有光电检测功能的蒽基分子结及其制备方法及其应用。本发明在制备过程中考虑到轴向配合能力，醋酸铑二聚体配合物[Rh₂(O₂CCR₃)₄](R＝H、F、CH₃)作为强Lewis酸，与吡啶基双齿有机配体(L)反应；同时将光敏有机分子引入Rh₂‑L分子骨架中。醋酸铑二聚体配合物[Rh₂(O₂CCR₃)₄]配合物和有机配体容易形成稳定的加合物[Rh₂(μ‑O₂CCR₃)₄L₂]，利用这一优势，采用逐步制备的方法在金电极上成功构建具有光敏结构单元的超分子结。

技术领域

本发明属于分子电子学技术领域，特别涉及一种具有光电检测功能的蒽基分子结(ABP-SM)及其制备方法及其应用。

背景技术

分子电子学的提出是满足传统硅基电子器件日益小型化的技术需求的一种有前途的策略。由于分子结的电荷传输行为与分子的化学结构密切相关，化学结构决定了分子的电子构型和电极-分子相互作用。因此，可以通过调整超分子的化学结构来控制分子结的电荷输运特性和功能。基于这一策略，各种分子电子学已经发展起来，它们利用单分子或整体分子将所需的功能集成到电路中，如分子导线、分子整流器、分子开关等。除上述基本电子器件外，光电探测器也是基本电子器件之一，它能将光信号转换成电信号。据我们所知，目前关于分子光电探测器的研究非常少。因此，延伸了分子电子学作为光电探测器功能的研究，对于满足未来高性能电子器件的需求具有重要意义。

发明内容

为了克服现有技术的缺点和不足，本发明的首要目的在于提供一种具有光电检测功能的蒽基分子结(ABP-SM)，该分子结能够高灵敏地识别不同波长的光。

本发明的另一目的在于提供一种上述具有光电检测功能的蒽基分子结的制备方法；本发明考虑到轴向配位能力，以Lewis酸Rh₂(O₂CCR₃)₄](R＝H、F、CH₃)、吡啶基双齿有机配体及光敏分子为原料，高级醇类作为溶剂，在一个比较温和的条件下，同时调节反应条件如原料间摩尔浓度比和反应时间等，通过逐层组装的方法在金衬底上生长自组装分子膜，获得化学结构可调节的金属/分子结。

本发明的再一目的在于提供一种上述具有光电检测功能的蒽基分子结的应用，检测之前先将蒽基分子结与导电原子力显微镜探针形成金属/分子/金属结，最后探究其光电性质。

本发明的目的通过下述技术方案实现：

一种具有光电探测功能的蒽基分子结，所述分子结具有如下式(Ⅰ)所示结构：

其中R为H、F、CH₃。

所述分子结包括金衬底电极层和自组装分子膜层，其中自组装分子膜层位于金衬底电极层上面。

所述自组装分子层在金衬底电极表面由下往上依次是4-巯乙基吡啶、醋酸铑二聚体配合物[Rh₂(O₂CCR₃)₄]、光敏分子、醋酸铑二聚体配合物[Rh₂(O₂CCR₃)₄]及吡啶基双齿有机配体；所述[Rh₂(O₂CCR₃)₄]中的R为H、F或CH₃

所述光敏分子是9,10-二(4-吡啶基)蒽；所述吡啶基双齿有机配体为吡嗪。