[发明专利]薁类化合物及其制备的单分子场效应晶体管

权利要求书

1.薁类化合物，其特征是，通式为式A所示

所述式A中，X选自C、N、Si和CO中的任意一种；

X为C时，式A为

X为N时，式A为

X为Si时，式A为

X为CO时，式A为

所述式A中，R¹,R²,R³,R⁴选自C、N、Si和CO中的任意一种；

R¹,R²,R³,R⁴为氢时，控制氢原子个数在1-10优选范围内；

R¹,R²,R³,R⁴为氟时，控制氟原子个数在1-10优选范围内；

R¹,R²,R³,R⁴为烷基时，控制碳原子与氢原子比例为n：2n-1(1≤n≤10)；

R¹,R²,R³,R⁴为含氟烷基时，控制碳原子个数在1-10优选范围内，控制氟原子个数在1-3优选范围内；

R¹,R²,R³,R⁴为含氟烷氧基时，控制碳原子个数在1-10优选范围内，控制氟原子个数在1-3优选范围内，控制氧原子个数在1-3优选范围内；

所述式A中，Y选自以下各官能团中的任意一种：

所述式A中，Z¹和Z²选自以下各化合物中任意一种：

2.根据权利要求1所述的薁类化合物，其特征在于：所述式A所示化合物中Z¹和Z²中的a选自NH₂,NHCH₂CH₂NH₂,NHAc,CN,SH,SMe，Sac，Py中任意一种；

a为NH₂时，Z¹或Z²为

a为NHCH₂CH₂NH₂时，Z¹或Z²为

a为NHAc时，Z¹或Z²为

a为CN时，Z¹或Z²为

a为SH时，Z¹或Z²为

a为SMe时，Z¹或Z²为

a为SAc时，Z¹或Z²为

a为Py时，Z¹或Z²为

3.权利要求1或2所述的薁类化合物的应用，其特征是：用于制备单分子异质结或单分子场效应晶体管，包括如下步骤：

1)构筑石墨烯器件，所述石墨烯器件包括源极、漏极和导电沟道，所述导电沟道为石墨烯；

2)在石墨烯上用电子束光刻胶进行曝光，然后用氧等离子刻蚀，在源漏极之间得到纳米间隙，并与源漏电极垂直；

其特征在于：所述方法还包括：

3)在2)中纳米间隙间通过酰胺键引入式A薁类化合物制备单分子器件；

4)通过不同栅压对其开关电学性质进行评估。

4.一种单分子场效应晶体管，由石墨烯阵列点电极、电极、分子异质结和离子液体组成；

其中，所述栅极位于所述石墨烯阵列点电极的两侧，且与所述石墨烯阵列点电极无导电接触；

所述分子异质结与所述石墨烯阵列点电极之间同各国酰胺键连接；

所述离子液体覆盖所述石墨烯阵列点电极和栅极并充满所述石墨烯阵列点电极和栅极之间的沟道；

所述单分子异质结有权利要求1所述式A所示化合物中的至少一种自组装而得。