[发明专利]基于量子干涉效应调控机制的单分子富勒烯场效应晶体管

权利要求书

1.基于量子干涉效应调控机制的单分子富勒烯场效应晶体管，其特征在于：所述单分子富勒烯场效应晶体管是由第一导电介质－富勒烯分子－第二导电介质组成的单分子结，其中所述第一导电介质作为场效应晶体管的漏极，所述第二导电介质作为场效应晶体管的源极，通过栅极电压调控实现对单分子结的电导进行调控，从而控制漏极和源极之间的开启或关断。

2.根据权利要求1所述的基于量子干涉效应调控机制的单分子富勒烯场效应晶体管，其特征在于：所述富勒烯分子溶解于电解质溶液中，所述电解质溶液接触有对电极和参比电极，所述参比电极作为场效应晶体管的栅极。

3.根据权利要求2所述的基于量子干涉效应调控机制的单分子富勒烯场效应晶体管，其特征在于：

所述单分子富勒烯场效应晶体管由以下步骤制得：

制备四电极体系，所述四电极体系包括源极、漏极、参比电极、对电极，所述源极和所述漏极为导电介质制成；

在所述四电极体系中加入溶解有富勒烯分子的电解质溶液，使所述电解质溶液接触所述四电极体系的每一电极。

4.根据权利要求1所述的基于量子干涉效应调控机制的单分子富勒烯场效应晶体管，其特征在于：所述单分子结位于覆盖有绝缘介电层的栅极材料上方，形成三端场效应晶体管，所述三端场效应晶体管的栅极作为单分子富勒烯场效应晶体管的栅极。

5.根据权利要求4所述的基于量子干涉效应调控机制的单分子富勒烯场效应晶体管，其特征在于：所述单分子富勒烯场效应晶体管由以下步骤制得：

通过微纳加工的方法，将连接短路的电极对沉积在覆盖介电层的栅极上；

在连接短路的电极对上滴加含有富勒烯分子的溶液，或将连接短路的电极对浸入含有富勒烯分子的溶液中；

通过电迁移技术将连接短路的电极对烧断形成电极间隙，使富勒烯分子落入电极间隙中形成单分子结。

6.根据权利要求1所述的基于量子干涉效应调控机制的单分子富勒烯场效应晶体管，其特征在于：所述富勒烯分子为空笼富勒烯、内嵌富勒烯和外接富勒烯其中的一种。

7.根据权利要求1所述的基于量子干涉效应调控机制的单分子富勒烯场效应晶体管，其特征在于：所述单分子富勒烯场效应晶体管作为场效应管的用途，通过栅极调控所述单分子富勒烯场效应晶体管的电导。

8.根据权利要求7所述的基于量子干涉效应调控机制的单分子富勒烯场效应晶体管，其特征在于：基于量子干涉效应调控所述单分子富勒烯场效应晶体管的电导。

9.根据权利要求7或8所述的基于量子干涉效应调控机制的单分子富勒烯场效应晶体管，其特征在于：通过栅极调控所述单分子富勒烯场效应晶体管的电导包括：

在栅极施加连续变化的电极电位，获取所述单分子富勒烯场效应晶体管的电导变化，得到所述单分子富勒烯场效应晶体管连续变化的电极电位下的最低电导和最高电导，以及最低电导对应的第一电压和最高电导对应的第二电压；

当对所述单分子富勒烯场效应晶体管的栅极施加所述第一电压时，对所述单分子富勒烯场效应晶体管的源极和漏极之间断开；

当对所述单分子富勒烯场效应晶体管的栅极施加所述第二电压时，对所述单分子富勒烯场效应晶体管的源极和漏极之间导通。