CN112582540B - 具有量子干涉效应的化合物及包含其的垂直单分子场效应晶体管集成器件的制备方法 - Google Patents
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Abstract
具有量子干涉效应的化合物及包含其的垂直单分子场效应晶体管集成器件的制备方法，属于新材料以及分子场效应晶体管领域，利用二维材料特色及优势，引入六方氮化硼(h‑BN)绝缘层对电极间距进行原子级别厚度的精准控制，引入MoS2模板层对金电极平整度进行改善，使得器件达到原子级平整并且原子层厚度可控。特别涉及具有量子干涉效应的化合物A或B。其中，式A化合物的一侧通过Au‑S键，式B化合物通过Au‑C键组装在超平金属电极条带上表面，并位于h‑BN绝缘支撑纳米孔阵列中，另一侧通过范德华作用力与石墨烯漏端电极条带相接触，形成在室温下可以稳定工作的固态栅极调控的并且具有超平金电极的垂直单分子异质结集成器件。
Description
技术领域
本发明属于新材料以及分子场效应晶体管领域，特别涉及具有量子干涉效应的化合物及包含其的垂直单分子场效应晶体管集成器件。
背景技术
分子场效应晶体管具备分子级尺寸，可以在量子隧穿状态下工作，是未来集成电路中最有可能的电子元件。通常，通过在分子异质结中施加栅压就可以调控分子的能级位置，从而改变分子能级与电极费米能级的相对位置，进一步调控分子的导电特性。此外，在该器件中传输电子通过器件中分子功能单元的特定分子轨道时，由于存在相位差而出现量子干涉增强或相消效应，这是在纳米-亚纳米尺度电子输运的独特效应。在分子结构相近的情况下，具有量子干涉相消效应的分子和不具有量子干涉相消效应的分子相比，其电子输运能力有着数量级的差异，因此在器件的开关比等性能上起着重要作用。
目前，单分子场效应晶体管的调控策略中最成熟的体系就是基于传统固态栅极产生的静电场。但这种调控方法栅调控强度弱，调控效率低，稳定性较差。具体地，这样的器件对介电层厚度敏感，特别是目前的介电层多还是基于传统的硅基材料，想要制备出与分子尺寸匹配的厚度的固态介电层在工艺实施上是极为困难的，而且，二氧化硅较低的介电常数限制了其在先进制造工艺中的应用。同样地，也是材料问题，目前的栅极使用的材料多为掺杂硅，不易做得特别小，无法精准对单个分子异质结施加栅压，漏电流对器件的影响较大。又由于介电层与分子直接接触，导致分子异质结极不稳定，既降低了栅调控的强度，又降低了器件的稳定性。以上种种原因都使得分子场效应晶体管制造工艺复杂，稳定性低，制备成功率低，难以集成。
近年报告的新型垂直分子隧穿晶体管(Sci.Adv.2018，4,eaat8237)，基于离子液体栅极/石墨烯/自组装单层分子膜(SAMs)/金膜跨平面垂直异质结构，在一定程度上解决了分子场效应晶体管存在的部分问题，比如说栅介电层不与分子产生直接接触，且通过离子液体双电层，在分子上侧原子级别距离内形成栅电场，这就解决了以往分子场效应晶体管室温下不稳定，制备效率低，栅调控弱等问题，使之可以在室温下稳定运行。但这样的结构还是没能很好解决集成的问题，并且也带来了几方面问题：1：采用的是离子液体栅极，与现有加工工艺不兼容，难以集成；2：直接用Si基底，也为大面积集成带来挑战；3：绝缘支撑层使用氧化硅材料，厚度难以控制；4：由于是垂直结构，底部的金电极的平整度对分子结的形成和稳定性有着决定性的影响，而在这个器件中，金膜是直接在Si衬底上的，达不到原子级别的平整度。最重要的是，该器件是分子膜体系，如果做成集成器件，那么我们无法保证每个器件单元中的分子个数相同，因此，开发一种具有可集成能力的在室温下能稳定工作的固态栅极调控的并且具有超平金电极的垂直单分子场效应晶体管是十分必要的。
二维材料的兴起便为实现这一目标提供了一种好的解决方案。二维材料种类极其丰富，从金属性到绝缘性的材料都有，并且具有原子级的表面平整度。目前已知的二维材料有数百种，许多是天然半导体、金属和绝缘体。二维材料的特征是具有强平面内共价键的层状晶体结构，表面无悬键，因此即使在单原子厚度的极限下也能表现出优异的电子和光学性能，这与典型的块体半导体表面和界面上存在的悬键和俘获态形成了鲜明对比。同时，二维材料层间通过范德华(vdW)作用耦合在一起，可保持层与层之间的紧密接触。将不同二维材料组装，可以形成种类丰富的异质结构。此外，二维材料也是一种良好的组装模板。它们还具有平面可加工性，方便集成时对各个部分的形状进行图案化控制，从而达到精准地对单个单元进行调控。另外，六方氮化硼(h-BN)具有大的带隙，同时具有物理惰性和化学惰性，难以和其他物质反应，是一种很好的绝缘介电材料。将其作为绝缘支撑层来控制电极间距，可以达到原子级可控的精准度。而且利用二维材料间的紧密接触，将单分子异质结封装在一个相对密闭的环境中，可以大大提高稳定性，有助于集成。特别地，二维材料亚硒酸氧铋(Bi2SeO5)具备高介电常数(κ＝21)和良好的绝缘性能，可以提供更强的栅电场调控能力以及更高的电子迁移率，是作为介质层材料的良好选择。
发明内容
本发明的目的在于提供多个具有量子干涉效应的化合物，并应用其制备出具有高开关比的分子开关器件、重现性好的垂直单分子场效应晶体管集成器件。该器件引入了稳定的二维材料层叠，不仅解决现有方案室温下稳定性差，栅调控效率低，难以集成等问题，还将二维材料的自身固有特性，比如原子级平整和原子层可控的优势引入垂直分子场效应晶体管。利用二维材料的原子级平整作为生长模板，形成超平金电极；利用二维材料的原子级可控来精准实现电极间距的控制；利用二维材料的范德华接触来实现异质结之间的层叠，形成垂直器件；尤其是栅极提供的栅电场通过这样的结构垂直施加到分子上，避免了与分子的直接接触，又将分子与栅极的间距控制在原子级别，大大提高了稳定性和栅调控的强度。另外，利用二维材料的平面可加工性，对各个二维材料层形状进行图案化控制，以绝缘二维材料六方氮化硼(h-BN)作为器件中绝缘支撑层的材料，构筑纳米孔阵列，和石墨烯漏端电极条带阵列一同将单个分子异质结功能单元封装在对应的孔洞中并采用h-BN作为保护层，这些方案都进一步为实现器件的大规模集成提供可能性。
为实现上述目的，垂直单分子场效应晶体管集成器件由二硫化钼(MoS2)模板条带(1)、超平金电极条带(2)、h-BN绝缘支撑纳米孔阵列(3)、具有量子干涉效应的自组装单分子(4)、石墨烯漏端电极条带阵列(5)、Bi2SeO5介质层(6)以及石墨烯栅电极条带阵列(7)构成；
所述石墨烯栅电极条带阵列厚度从单层到多层不等；可通过机械剥离或CVD生长得到，可通过干法转移或者湿法转移方式实现层叠组装；具备平面可加工性，可通过图案化加工形成条带阵列；
所述具有量子干涉效应的自组装单个分子与所述超平金电极之间通过Au-S或Au-C键连接；与石墨烯漏端电极之间为范德华作用力；
1、所述具有量子干涉效应的单个分子为式A或式B所示化合物中的至少一种化合物分子，通过化学自组装形成单分子异质结；
R2-R1-R2-SH
式A
R2-R1-R2-SnMe3
式B
所述式A以及式B中，R1选自式I-式V中的任意一种：
所述式A以及式B中，R2选自二联苯和苯环三键中的任意一种：
所述二联苯为：
所述苯环三键为：
所述Bi2SeO5介质层与所述石墨烯栅电极条带阵列之间为范德华接触，与所述石墨烯漏端电极条带阵列之间也是范德华接触；
所述h-BN绝缘支撑纳米孔阵列中每个纳米孔直径为1-3nm，所述纳米孔阵列的高度与所述h-BN绝缘支撑层厚度相等，能够暴露出孔洞中的金电极条带；
所述h-BN绝缘支撑层在石墨烯漏端电极条带阵列和超平金电极条带之间，一方面精准控制电极间距，另一方面避免器件短路，并对具有量子干涉效应的自组装单分子进行有效保护；
所述Bi2SeO5介质层厚度原子层可控，为1-30nm，对应可施加的栅压范围为0.1-10V；
所述石墨烯栅电极条带阵列厚度为1-100nm，宽度为7-50nm；
所述超平金电极条带厚度为1-10nm，宽度为7-50nm；
所述MoS2模板条带厚度为1-3nm，宽度为7-50nm；
石墨烯漏端电极条带阵列厚度为单原子层，宽度为7-50nm；
所述h-BN绝缘支撑纳米孔阵列高度为2-3nm；
本发明提供了一种制备超平金电极的工艺；方法一：在MoS2模板层表面上蒸镀一层1-10nm的金薄膜，然后在200℃温度下快速退火，接着通过权利要求16所述的干法转移方法转移一定厚度的h-BN绝缘支撑层到金薄膜上对金膜起到限域作用，再在400℃温度下进行退火，获得超平金电极；方法二：通过原子层沉积(ALD)工艺在MoS2模板层表面上沉积一层1-10nm的金薄膜，接着通过权利要求16所述的干法转移方法转移一定厚度的h-BN绝缘支撑层到金薄膜上对金膜起到限域作用，再在400℃温度下进行退火，获得超平金电极；方法三：在MoS2模板层表面上用电化学沉积的方式沉积一层1-10nm的金薄膜，然后在200℃进行退火处理，接着通过权利要求16所述的干法转移方法转移一定厚度的h-BN绝缘支撑层到金薄膜上对金膜起到限域作用，再在400℃温度下进行退火，获得超平金电极。
本发明提供的制备所述垂直单分子场效应晶体管集成器件的方法，包括如下步骤：
1)在衬底上制备MoS2模板条带；2)在所述MoS2模板条带上表面组装超平金电极条带；3)在所述超平金电极条带上制备h-BN绝缘支撑层；4)在所述h-BN绝缘层中通过聚焦离子束(FIB)、透射电子显微镜(TEM)、控制介质击穿法(CDB)(Nat.Protoc.2020，15,122–143)、基于缺陷点的反应离子刻蚀以及热退火等工艺制备直径为1～3nm的纳米孔阵列，所述纳米孔阵列的高度与所述h-BN绝缘层厚度相等，能够暴露出金电极条带，获得h-BN绝缘支撑纳米孔阵列；所述的衬底采用原子级平整的硅片、云母、蓝宝石或者柔性材料；所述柔性材料为聚酰亚胺(PI)，聚乙烯醇(PVA)，聚酯(PET)等；
其中，所述方法还包括：
5)将式A或式B所示化合物中的至少一种与步骤4)所得体系接触进行自组装，即在所述超平金电极条带上通过Au-S或者Au-C键连接得到自组装单分子异质结；
6)在所述h-BN绝缘支撑纳米孔阵列顶部转移一层石墨烯漏端电极条带阵列；即所述石墨烯漏端电极条带阵列覆盖住纳米孔阵列，将单个分子分别封装在相应的孔洞中，条带方向与所述金电极条带方向垂直，构成“十”字交叉图案；
7)在所述石墨烯漏端电极条带阵列表面转移1-30nm的Bi2SeO5介质层；
8)在所述Bi2SeO5介质层上表面制备石墨烯栅电极条带阵列，条带方向与所述石墨烯漏端电极条带阵列条带方向垂直，与所述金电极条带方向平行，位于所述金电极条带方向正上方；得到所述垂直单分子场效应晶体管集成器件；
上述方法的所述步骤5)自组装还包括，向体系中加入蒸馏的甲苯溶液，分子浓度为10-4mol/L(Au-S键)；或向体系中加入1,2,4-三氯苯溶液，浓度为10-2mol/L(Au-C键)。
所述自组装在溶剂中进行，所述溶剂具体可为蒸馏甲苯(Au-S键)或者三氯苯(Au-C键)；
上述方法的步骤1)中的MoS2模板条带，步骤3)中的h-BN绝缘支撑层，步骤6)中的石墨烯漏端电极条带阵列，步骤7)中的Bi2SeO5介质层以及步骤8)中的石墨烯栅电极条带阵列均可通过机械剥离-干法转移以及CVD合成-湿法转移等常规方法制备获得；
进一步的，本发明提供的通用的叠层器件制备中的干法转移工艺，采用机械剥离方式：首先用胶带从二维材料晶体A上撕下一小块，再用新的胶带不停对撕，获得单层或少层的二维材料A；用载玻片1顶部的聚二甲基硅氧烷(PDMS)接触胶带上的二维材料A，再次分离的时候，二维材料A会留在PDMS上。再用相同的机械剥离方法，用胶带获得单层或少层的二维材料B，接着用载玻片2顶部的聚二甲基硅氧烷(PDMS)接触胶带上的二维材料B，再次分离的时候，二维材料B薄层会留在PDMS上。接着在显微镜下寻找PDMS上的超薄二维材料B，通过显微镜分辨两种二维材料的空间位置，通过三维平移台调整A和B在空间位置上达到完全一致从而重叠和接触。此时，让B所在的载玻片2轻微施力，A和B就粘附在一起，接着缓慢地分离PDMS和A-B异质结，这样PDMS就会脱离B，在载玻片1上留下A-B异质结，然后再通过显微镜和三维平移台将该结构与实验所需的衬底对准，让载玻片1轻微施力，使A-B异质结粘附在衬底上的其他二维材料上，再缓慢地将PDMS与结构分离，以此实现二维材料层的进一步组装。
进一步的，本发明提供的特殊的叠层器件制备中的湿法转移工艺，以石墨烯漏极以及Bi2SeO5介质层为例：(1)首先在铜箔上利用化学气相沉积(CVD)方法生长大面积石墨烯薄膜；(2)在石墨烯上旋涂聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)胶，形成PMMA-石墨烯-铜箔三明治结构，将该结构放入浓度为3％的过硫酸铵溶液中进行刻蚀，待铜箔溶解完毕后，先将样品转移到干净的去离子水中，以除去石墨烯中残留的过硫酸铵；(3)然后将石墨烯-PMMA结构转移到硅衬底上，利用丙酮溶液的浸泡去除PMMA胶，得到石墨烯漏极；(4)在云母上利用化学气相沉积(CVD)方法生长层状二维半导体硒氧化铋(Bi2O2Se)；(5)对石墨烯上层状的二维半导体Bi2O2Se进行高温下热氧化操作(NatElectron,2020,3,473–478)，使得更多的氧原子嵌入二维结构中，Bi2O2Se层层可控地转换成Bi2SeO5；(6)接着采用聚苯乙烯(PS)辅助无腐蚀性转移方法将Bi2SeO5转移至步骤(3)中得到的石墨烯薄层上。
本发明要求保护石墨烯在制备所述垂直单分子场效应晶体管集成器件中的应用；
本发明要求保护Bi2SeO5在制备所述垂直单分子场效应晶体管集成器件中所述的介质层中的应用；
本发明要求保护h-BN在制备所述垂直单分子场效应晶体管集成器件中所述的绝缘支撑层中的应用；
本发明要求保护二硫化钼(MoS2)在制备所述垂直单分子场效应晶体管集成器件中所述的超平金电极中的应用；
本发明公开了基于不同二维叠层异质结构的具有量子干涉效应的化合物分子作为功能单元的垂直单分子场效应晶体管集成器件及其制备方法。采用新型二维材料替代传统场效应晶体管中的栅极和介电层材料，并引入h-BN绝缘层对电极间距进行原子级别厚度的精准控制，引入MoS2模板层对金电极平整度进行改善，使得器件达到原子级平整并且原子层厚度可控，实现了具有可集成能力的在室温下可以稳定工作的固态栅极调控的并且具有超平金电极的垂直单分子场效应晶体管，大大提高了器件的稳定性以及大规模集成的可能性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是基于纳米孔阵列的包含具有量子干涉效应的化合物的垂直单分子场效应晶体管的三维结构集成示意图；
图中：1是MoS2二维材料模板条带，2超平金电极(源极)，3是h-BN绝缘支撑层，4是自组装具有量子干涉效应的单分子示意，5是石墨烯电极(漏极)，6是h-BN介质层，7是石墨烯栅电极层；
图2是基于纳米孔阵列的包含式VI所示的具有量子干涉效应的化合物的单分子场效应晶体管在栅电压为0V时的电流-偏压特性图；
图3是基于纳米孔阵列的包含式VI所示的具有量子干涉效应的化合物的单分子场效应晶体管在偏压为0.1V时电流随栅电压变化的特性图；
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步阐述，但本发明并不限于以下实施例。所述方法如无特别说明均为常规方法。所述原材料如无特别说明均能从公开商业途径获得。
本发明里涉及到的电学测试是在真空条件下(<1×10-4Pa)进行的。主要涉及的测试仪器有Agilent 4155C半导体测试仪和ST-500-探针台(Janis Research Company)，综合物性测试系统(PPMS)。其中，测试温度是用液氮、液氦和一个加热平台联合精确调控的。
实施例1：式VI所示化合物的合成以及包含其的垂直单分子场效应晶体管集成器件的制备
本实施例首先提供了式VI所示化合物的制备方法，包括以下步骤：
式VI所示化合物的合成路径如下：
在250mL双口瓶中分别放入1(10.0mmol)、2(15.0mmol)、Pd(PPh3)4(0.30mmol)和Na2CO3(30.0mmol)，抽真空后充入干燥的氮气3次，再加入80mL甲苯、乙醇和水的混合物(6/1/1,v/v/v)。反应液回流24h，冷却至室温后将混合物倒入水中，用二氯甲烷萃取三次。有机层在无水硫酸镁上干燥，再经过滤、蒸发溶剂后，使用硅胶柱层析纯化以合成化合物3。
1HNMR(500MHz，CDCl3，298K)：δ＝8.62(d,J＝1.6Hz,1H)8.53(m,2H)8.19(dt,J＝7.51.6Hz,1H)8.17(dt,J＝7.51.6Hz,1H)8.06(m,1H)7.91(dd,J＝7.51.5Hz,1H)7.83(m,1H)7.62(m,2H)7.57(m,3H)7.49(m,3H)7.26(dt,J＝7.51.5Hz,2H)2.49(s,3H).13C NMR(125MHz，CDCl3，298K)：δ＝140.9139.7138.3137.2133.5132.2131.7131.5129.8129.8128.1128.1128.1127.6127.3127.2127.2127.1127.1126.5126.5126.5126.2126.1125.3124.5122.0121.1119.9117.414.8.HRMS(TOF-ESI+)(m/z)C35H21BrS:554.05。
用类似的方法合成化合物5。1HNMR(500MHz，CDCl3，298K)：δ＝8.62(d,J＝1.6Hz,2H)8.52(m,2H)8.32(dt,J＝7.51.6Hz,1H)8.21(dt,J＝7.51.6Hz,1H)7.94(m,1H)7.92(dd,J＝7.51.5Hz,1H)7.61(m,10H)7.47(m,4H)7.42(m,2H)7.35(m,1H)7.25(dt,J＝7.51.5Hz,2H)2.49(s,3H).13C NMR(125MHz，CDCl3，298K)：δ＝140.9140.9140.8139.7139.7138.3137.2133.5133.5132.2132.2129.8129.8129.2128.9128.1128.1128.1127.9127.6127.3127.2127.2127.2127.2127.1127.1126.5126.5126.5126.1124.8124.5124.5121.1120.9117.4117.414.6.HRMS(TOF-ESI+)(m/z)C47H30S:626.21。
在氮气气氛下将5(4.0mmol)溶于30mL无水DMF中，再加入乙硫醇钠(4mmol)，混合物搅拌回流6小时，冷却至室温后，倒入冷的5％HCl溶液中，减压过滤，用蒸馏水清洗固体并干燥，再使用硅胶柱层析纯化以合成化合物6。1HNMR(500MHz，CDCl3，298K)：δ＝8.62(d,J＝1.6Hz,2H)8.52(m,2H)8.32(dt,J＝7.51.6Hz,1H)8.21(dt,J＝7.51.6Hz,1H)7.94(m,1H)7.92(dd,J＝7.51.5Hz,1H)7.61(m,10H)7.44(m,8H)7.35(m,1H)4.08(s,3H)13C NMR(125MHz，CDCl3，298K)：δ＝140.9140.9140.8139.7139.7137.6133.5133.5132.2132.2129.9129.8129.8129.6129.2128.9128.2128.1128.1127.9127.6127.2127.2127.2127.2127.1127.1126.5126.5126.5126.1124.8124.5124.5121.1120.9117.4117.4HRMS(TOF-ESI+)(m/z)C46H28S:612.19。
本实施例还提供了包含式VI所示化合物的垂直单分子场效应晶体管集成器件的制备方法，包括以下步骤：
1)首先，在硅片上利用化学气相沉积(CVD)方法生长大面积单层MoS2薄膜；
2)然后通过电子束曝光(EBL)和反应离子刻蚀(RIE)，形成宽度为20nm的MoS2模板条带阵列；具体地，在MoS2薄膜表面旋涂上聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)胶，完成PMMA胶的旋涂之后，进行烘干操作，接着利用电子束曝光和后续的显影制备出带有20nm宽的条带的掩膜版，最后使用反应离子刻蚀以及除胶工艺获得MoS2模板条带阵列；
3)然后用电子束镀膜仪在MoS2模板条带上蒸镀5-10nm金膜，使用金刻蚀剂(KI/I2)对未覆盖在MoS2模板条带表面的金膜进行刻蚀，获得超平金电极条带阵列；具体地，在蒸镀了金膜后的MoS2模板条带表面旋涂上PMMA胶，完成PMMA胶的旋涂之后，进行烘干操作，然后按步骤2)同样的掩膜制备工艺与MoS2模板条带对准，进行曝光；然后通过显影、烘干后，就可以使用金刻蚀剂(KI/I2)对其进行刻蚀，最后去除PMMA胶；
4)然后在经退火工艺处理得到的Cu(111)箔上利用CVD生长单层h-BN(Nature,2020,579,219)，重复该步骤，获得多个单层(h-BN)-铜箔；
5)接着，在h-BN上旋涂PMMA胶，形成PMMA-(h-BN)-铜箔三明治结构；
6)然后，将该结构放入浓度为3％的过硫酸铵溶液中进行刻蚀，待铜箔溶解完毕后，先将样品转移到干净的去离子水中，以除去残留的过硫酸铵，获得PMMA-(h-BN)结构；
7)将PMMA-(h-BN)结构与步骤4)中获得的(h-BN)-铜箔结构堆叠在一起，获得PMMA-(h-BN)2-铜箔结构，重复步骤步骤6)，去除铜箔，得到PMMA-(h-BN)2结构；
8)根据厚度要求，多次重复步骤7)，可获得需要的PMMA-(h-BN)n(下标n表示h-BN层数)结构；
9)将该结构转移至步骤3)中得到的超平金电极条带阵列上，利用丙酮溶液的浸泡去除PMMA胶，获得h-BN绝缘层；然后在400℃下进行退火，使得Au电极更加平整，h-BN绝缘层与Au电极接触也更加紧密；
10)再通过聚焦离子束(FIB)和透射电子显微镜(TEM)结合的方式在步骤9)得到的h-BN绝缘层中形成直径为2nm的纳米孔阵列，该纳米孔阵列高度与h-BN绝缘层厚度相等，纳米孔阵列底部超平金电极露出，形成h-BN绝缘支撑纳米孔阵列；具体地：采用FIB工艺，在绝缘支撑层上纳米孔定位处直接用聚焦在一个半高宽为3nm，束流约2pA的探针内的35keV Ga+光束照射，照射过程中同时使用TEM成像观察钻孔的尺寸，直到获得所需结构；其中，纳米孔阵列间距与超平金电极条带间距一致；
11)在纳米孔阵列中自组装单分子；
具体的分子异质结的化学组装如下：
a)首先，将所选单分子化合物：式VI所示化合物溶于蒸馏甲苯中，浓度为10-4mol/L；
然后，向上述溶液中加入垂直器件(含MoS2模板条带，超平金电极条带阵列，h-BN绝缘支撑纳米孔阵列)。反应2h后，从溶液中取出器件，分别用蒸馏甲苯和乙醇洗涤三次，用氮气流干燥。
b)然后在铜箔上利用化学气相沉积(CVD)方法生长大面积单层石墨烯薄膜，并将石墨烯薄膜转移到h-BN绝缘支撑层顶部，覆盖纳米孔洞阵列中的自组装单分子异质结，再利用步骤2)所述条带制备方法，获得与所述二维材料模板条带阵列宽度相同的石墨烯漏端电极条带阵列，条带方向与所述超平金电极条带阵列垂直；
c)然后转移10nm厚的Bi2SeO5到石墨烯漏端电极条带阵列上表面，得到Bi2SeO5介质层；具体地：在云母上利用化学气相沉积(CVD)方法生长层状二维半导体硒氧化铋(Bi2O2Se)；然后对石墨烯上层状的二维半导体Bi2O2Se进行高温下热氧化操作(NatElectron,2020,3,473–478)，使得更多的氧原子嵌入二维结构中，Bi2O2Se层层可控地转换成Bi2SeO5；接着采用聚苯乙烯(PS)辅助无腐蚀性转移方法将Bi2SeO5转移至石墨烯漏端电极条带阵列上表面。具体地：在Bi2SeO5上旋涂PS，形成PS-Bi2SeO5-云母三明治结构，然后在80℃下烘烤15min；再在去离子水(DI)的帮助下将PS膜与Bi2SeO5一起从云母上剥离。然后将PS薄膜放在石墨烯漏端电极条带阵列上，在70℃下烘烤1小时，最后用甲苯洗去，在石墨烯漏端电极条带阵列薄层上留下Bi2SeO5样品；再对此结构进行100-150℃退火处理，使二维材料间层叠更加紧密。
d)然后转移10nm厚度的石墨烯到Bi2SeO5介质层表面，获得石墨烯栅电极层，石墨烯获得方式与步骤2)所述石墨烯漏端电极获得方式一致；并使用步骤2)所获同一掩膜版，进行二次对准，通过电子束曝光，获得石墨烯栅电极条带阵列，条带方向与所述石墨烯漏端电极条带方向垂直，与所述超平金电极条带方向平行；
e)最后，在石墨烯栅电极条带阵列表面转移一定厚度的六方氮化硼(h-BN)作为保护层，得到本实施例提供的包含式VI所示化合物的垂直单分子场效应晶体管集成器件。
参见附图1，该垂直单分子场效应晶体管集成器件由MoS2模板条带1、超平金电极条带2、h-BN绝缘支撑纳米孔阵列3、具有量子干涉效应的自组装单分子4(式VI所示化合物单分子异质结)、石墨烯漏端电极条带阵列5、Bi2SeO5介质层6以及石墨烯栅电极条带阵列7构成；分子异质结与超平金电极之间通过Au-S键连接；二维材料之间为范德华接触；在2K～300K的温度区间的任何温度下，固定石墨烯栅电极条带阵列上施加的电压为0V，施加源漏电压(范围：-1V～1V)，间隔5mV，测得上述单分子场效应晶体管随偏压变化的I-V特性曲线(如附图2所示)；固定偏压为0.1V，改变石墨烯栅电极条带阵列上施加的电压，范围：-2V～2V，间隔10mV，测得上述单分子场效应晶体管受栅压调控的I-V特性曲线(如附图3所示)，表现出来随栅压变化的电导特性。该实施例所得垂直单分子场效应晶体管集成器件对分子电导特性有很强的调控能力，并且可以裸露在空气中放置较长时间。
实施例2：式VII所示化合物的合成以及包含其的垂直单分子场效应晶体管集成器件的制备
本实施例首先提供了式VII所示化合物的制备方法，包括以下步骤：
式VII所示化合物的合成路径如下：
在THF(60mL)中加入1(10.0mmol)，二氯苄(三苯基膦)钯(II)(1.0mmol)，碘化铜(1.0mmol)，二异丙胺(25mL)和11(10.0mmol)。反应混合液回流20小时后，倒入150mL水中。混合物用二氯甲烷萃取，洗涤后在Na2SO4上干燥，过滤并去除溶剂后用柱层析纯化，得到化合物12。1H NMR(500MHz，CDCl3，298K)：δ＝8.60(t,J＝1.6Hz,1H)8.56(m,1H)8.28(d,J＝1.6Hz,1H)8.22(m,2H)8.05(d,1H)7.86(dd,J＝7.51.5Hz,1H)7.73(dd,J＝7.51.5Hz,1H)7.64(m,2H)7.56(m,2H)7.35(m,3H).13C NMR(125M Hz，CDCl3，298K)：δ＝132.3131.7131.7131.5131.3129.8129.2128.4128.3128.1127.6127.4127.3127.1127.1126.8126.5126.2125.3123.5122.0119.9119.193.393.3.HRMS(TOF-ESI+)(m/z)C30H15Br:454.04。
用类似方法合成化合物14。1H NMR(500MHz，CDCl3，298K)：δ＝8.61(t,J＝1.5Hz,1H)8.31(dt,J＝7.51.6Hz,1H)8.28(d,J＝1.5Hz,2H)8.21(dt,J＝7.51.6Hz,1H)7.80(dd,J＝7.51.5Hz,1H)7.70(dd,J＝7.51.5Hz,1H)7.64(m,2H)7.57(t,J＝7.5Hz,2H)7.43(m,4H)7.37(m,2H)7.31(m,1H)1.31(s,9H).13C NMR(125MHz，CDCl3，298K)：δ＝139.3133.5132.3132.0132.0131.7131.3131.3129.8129.8129.2128.4128.3128.1127.4127.3127.2127.1127.1126.5126.5125.3123.5122.7121.7119.1119.193.393.393.393.349.730.1.HRMS(TOF-ESI+)(m/z)C42H28S:564.19。
在烘干的Schlenk管中把14(0.20mmol)溶于2mL二氯甲烷中，向溶液中鼓氩气脱气10分钟。冷却至0℃后，滴加1M BBr3二氯甲烷溶液1.60mL。反应混合物在室温下搅拌2.5h，倒入水中淬灭，混合物用二氯甲烷萃取，Na2SO4干燥，过滤并去除溶剂后硅胶柱层析对粗品进行纯化得到化合物15。1H NMR(500MHz，CDCl3，298K)：δ＝8.61(t,J＝1.5Hz,1H)8.31(dt,J＝7.51.6Hz,1H)8.28(d,J＝1.5Hz,2H)8.21(dt,J＝7.51.6Hz,1H)8.05(d,1H)7.96(dd,J＝7.51.5Hz,1H)7.72(dd,J＝7.51.5Hz,1H)7.64(m,2H)7.56(t,J＝7.5Hz,2H)7.37(m,7H)4.09(s,1H).13C NMR(125MHz，CDCl3，298K)：δ＝137.1132.6132.3132.0131.7131.3131.3130.3129.8129.8129.2129.0128.4128.3128.1128.1127.4127.3127.2127.1127.1126.5126.5125.3125.3123.5121.7119.5119.193.393.393.3.HRMS(TOF-ESI+)(m/z)C38H20S:508.13。
本实施例还提供了包含式VII所示化合物的垂直单分子场效应晶体管集成器件的制备方法，按照实施例1的步骤，仅将单分子化合物由式VI所示化合物换为式VII所示化合物，得到本实施例提供的基于式VII所示化合物的垂直单分子场效应晶体管集成器件。
实施例3：式VIII所示化合物的合成以及包含其的垂直单分子场效应晶体管集成器件的制备
本实施例首先提供了式VIII所示化合物的制备方法，包括以下步骤：
式VIII所示化合物的合成路径如下：
在双口瓶中分别放入19(50.0mmol)、20(75.0mmol)、Pd(PPh3)4(1.50mmol)和Na2CO3(90.0mmol)，抽真空后充入干燥的氮气3次，再加入150mL甲苯、乙醇和水的混合物(6/1/1,v/v/v)。反应液回流24h，冷却至室温后将混合物倒入水中，用二氯甲烷萃取三次。有机层在无水硫酸镁上干燥，再经过滤、蒸发溶剂后，使用硅胶柱层析纯化以合成化合物21。1HNMR(500MHz，CDCl3，298K)：δ＝8.13(d,J＝1.5Hz,1H)7.66(m,2H)7.61(m,12H)7.54(dt,J＝7.51.5Hz,2H)7.50(dt,J＝7.51.5Hz,2H)7.43(m,2H)7.35(m,1H)7.25(dt,J＝7.51.5Hz,2H)2.60(s,3H)2.49(s,3H).13C NMR(125MHz，CDCl3，298K)：δ＝202.9,142.2,142.1,141.9,141.8,141.7,141.6,139.3,138.6,138.3,138.1,137.0,135.2,130.4,129.1,129.0,129.0,129.0,129.0,129.0,129.0,128.9,128.9,128.4,128.1,128.0,127.6,127.5,28.3,15.5.HRMS(TOF-ESI+)(m/z)C39H30OS:546.20。
使用类似的方法合成化合物23。1H NMR(500MHz，CDCl3，298K)：δ＝8.13(d,J＝1.5Hz,1H)7.66(m,2H)7.62(m,12H)7.54(dt,J＝7.51.5Hz,2H)7.45(m,4H)7.36(m,2H)2.60(s,3H).13C NMR(125MHz，CDCl3，298K)：δ＝202.9,144.3,141.9,141.8,141.8,141.7,141.6,139.5,139.4,138.5,137.6,137.0,130.4,128.9,128.9,128.8,128.8,128.8,128.8,128.7,128.7,128.7,128.5,128.4,128.3,128.2,128.1,127.9,127.7,28.2.HRMS(TOF-ESI+)(m/z)C38H28O:500.21。
将21(4.5mmol),23(4.5mmol),Zn粉(27mmol)放入装有回流冷凝器双口瓶中，抽真空后冲入氮气三次，加入100mL THF。将混合物冷却到-78℃，注射器滴加TiCl4(11mmol)。混合物慢慢升到室温，回流过夜后用2M盐酸淬灭，用二氯甲烷萃取三次，洗涤有机层并在无水硫酸镁上干燥。溶剂蒸发后用硅胶柱层析纯化以得到24。1H NMR(500MHz，CDCl3，298K)：δ＝8.06(m,1H)7.65(m,18H)7.56(m,16H)7.47(d,J＝7.5Hz,1H)7.40(m,6H)7.33(m,5H)7.25(m,2H)2.47(s,3H)2.31(m,3H)1.68(m,3H).13C NMR(125MHz，CDCl3，298K)：δ＝156.7,138.5,134.9,134.7,130.2,129.2,128.9,128.6,125.6,123.2,114.9,112.9,88.8,35.0,35.0,34.9,34.8,34.8,34.8,34.8,34.8,34.2,27.7,23.9,13.9,9.0,4.3,4.3,4.0,4.0,3.5,3.4,-9.55,-9.6,-10.1,-10.6,-10.6,-11.0,-11.0,-17.5,-17.6.HRMS(TOF-ESI+)(m/z)C77H58S:1014.43。
在氮气气氛下将24(2.0mmol)溶于15mL无水DMF中，再加入乙硫醇钠(2mmol)，混合物搅拌回流6小时，冷却至室温后，倒入冷的5％HCl溶液中，减压过滤，用蒸馏水清洗固体并干燥，再使用硅胶柱层析纯化以合成化合物25。1HNMR(500MHz，CDCl3，298K)：δ8.06(m,1H)7.65(m,18H)7.56(m,16H)7.47(m,1H)7.46(m,2H)7.40(m,6H)7.31(m,5H)4.08(s,1H)2.31(m,3H)1.69(m,3H).13C NMR(125MHz，CDCl3，298K)：δ153.8,138.4,134.7,130.2,129.2,129.1,128.6,128.6,125.6,123.2,114.9,112.2,88.8,35.0,35.0,34.9,34.8,34.8,34.8,34.8,34.8,34.3,34.2,26.3,26.3,23.9,15.7,15.6,15.2,9.1,9.0,4.0,4.00,3.5,3.4,-10.6,-10.6,-11.0,-11.0,-17.5,-17.6.HRMS(TOF-ESI+)(m/z)C76H56S:1000.41。
本实施例还提供了包含式VIII所示化合物的垂直单分子场效应晶体管集成器件的制备方法，按照实施例1的步骤，仅将单分子化合物由式VI所示化合物换为式VIII所示化合物，得到本实施例提供的基于式VIII所示化合物的垂直单分子场效应晶体管集成器件。
实施例4：式IX所示化合物的合成以及包含其的垂直单分子场效应晶体管集成器件的制备
本实施例首先提供了式IX所示化合物的制备方法，包括以下步骤：
式IX所示化合物的合成路径如下：
在双口瓶中分别放入19(50.0mmol)、30(75.0mmol)、Pd(PPh3)4(1.50mmol)和Na2CO3(90.0mmol)，抽真空后充入干燥的氮气3次，再加入150mL甲苯、乙醇和水的混合物(6/1/1,v/v/v)。反应液回流24h，冷却至室温后将混合物倒入水中，用二氯甲烷萃取三次。有机层在无水硫酸镁上干燥，再经过滤、蒸发溶剂后，使用硅胶柱层析纯化以合成化合物31。1HNMR(500MHz，CDCl3，298K)：δ＝8.13(d,J＝1.6Hz,1H)7.66(m,2H)7.61(m,10H)7.44(m,4H)7.34(m,1H)7.22(dt,J＝7.51.5Hz,2H)2.61(s,3H)2.49(s,3H).13C NMR(125MHz，CDCl3，298K)：δ＝202.0140.8140.5140.4139.7139.1138.3136.7132.8132.5132.3131.6130.1129.2129.2128.3127.9127.6127.2127.2125.6121.6119.189.789.729.614.8.HRMS(TOF-ESI+)(m/z)C35H26OS:494.17。
使用类似的方法合成化合物33。1H NMR(500MHz，CDCl3，298K)：δ＝8.06(d,J＝1.6Hz,1H)7.61(m,14H)7.61(m,10H)7.45(m,2H)7.34(m,4H)7.22(dt,J＝7.51.5Hz,2H)2.62(s,3H).13C NMR(125MHz，CDCl3，298K)：δ＝13C NMR(125MHz，CDCl3，298K)：δ201.8,143.1,142.7,141.2,140.0,138.6,137.2,136.4,132.3,131.7,131.6,131.6,130.6,129.7,128.9,128.8,128.8,128.4,128.2,128.1,128.0,127.7,123.1,122.2,29.7.HRMS(TOF-ESI+)(m/z)C34H24O:448.18。
将31(4.5mmol),33(4.5mmol),Zn粉(27mmol)放入装有回流冷凝器双口瓶中，抽真空后冲入氮气三次，加入100mL THF。将混合物冷却到-78℃，注射器滴加TiCl4(11mmol)。混合物慢慢升到室温，回流过夜后用2M盐酸淬灭，用二氯甲烷萃取三次，洗涤有机层并在无水硫酸镁上干燥。溶剂蒸发后用硅胶柱层析纯化以得到34。1H NMR(500MHz，CDCl3，298K)：δ＝8.07(m,1H)7.60(m,2H)7.53(m,25H)7.40(m,8H)7.25(m,5H)2.47(s,3H)2.31(m,3H)1.69(m,3H).13C NMR(125MHz，CDCl3，298K)：δ＝148.1,138.3,134.7,134.6,130.0,129.5,128.9,128.6,126.4,124.5,122.1,112.2,88.8,54.1,47.8,46.5,35.5,34.8,23.9,22.7,13.9,-0.9,-3.7,-5.5,-14.6.HRMS(TOF-ESI+)(m/z)C69H50O:910.36。
在氮气气氛下将34(2.0mmol)溶于15mL无水DMF中，再加入乙硫醇钠(2mmol)，混合物搅拌回流6小时，冷却至室温后，倒入冷的5％HCl溶液中，减压过滤，用蒸馏水清洗固体并干燥，再使用硅胶柱层析纯化以合成化合物35。1HNMR(500MHz，CDCl3，298K)：δ＝8.07(m,1H)7.60(m,2H)7.53(m,25H)7.37(m,10H)7.28(m,1H)7.21(m,2H)4.08(s,1H)2.31(m,3H)1.69(m,3H).13C NMR(125MHz，CDCl3，298K)：δ＝148.1,138.3,134.6,130.0,129.5,128.6,126.4,124.5,123.7,112.2,88.8,54.1,47.8,46.5,36.6,35.5,34.8,23.9,15.6,13.9,4.3,3.8,0.4.HRMS(TOF-ESI+)(m/z)C68H48S:896.35。
本实施例还提供了包含式IX所示化合物的垂直单分子场效应晶体管集成器件的制备方法，按照实施例1的步骤，仅将单分子化合物由式VI所示化合物换为式IX所示化合物，得到本实施例提供的基于式IX所示化合物的垂直单分子场效应晶体管集成器件。
实施例5：式X所示化合物的合成以及包含其的垂直单分子场效应晶体管集成器件的制备
本实施例首先提供了式X所示化合物的制备方法，包括以下步骤：
式X所示化合物的合成路径如下：
在250mL双口瓶中分别放入71(10.0mmol)、双联频哪醇硼酸酯(20mmol)、Pd(dppf)Cl2(0.30mmol)和KOAc(40mmol)，抽真空后充入干燥的氮气3次，再加入80mmol 1,4-二氧六环，反应混合物在氮气气氛下回流24h，冷却至室温后将混合物倒入水中，用二氯甲烷萃取三次，有机层在无水硫酸镁上干燥，再经过滤、蒸发溶剂后，使用硅胶柱层析纯化以合成化合物2。在250mL双口瓶中分别放入39(10.0mmol)、2(15.0mmol)、Pd(PPh3)4(0.30mmol)和Na2CO3(30.0mmol)，抽真空后充入干燥的氮气3次，再加入80mL甲苯、乙醇和水的混合物(6/1/1,v/v/v)。反应液回流24h，冷却至室温后将混合物倒入水中，用二氯甲烷萃取三次。有机层在无水硫酸镁上干燥，再经过滤、蒸发溶剂后，使用硅胶柱层析纯化以合成化合物40。1HNMR(500MHz，CDCl3，298K)：δ＝8.30(d,J＝7.5Hz,1H)8.13(d,J＝1.6Hz,1H)8.03(d,J＝1.6Hz,1H)7.94(d,J＝7.6Hz,1H)7.76(dd,J＝9.01.5Hz,1H)7.63(m,4H)7.50(dt,J＝7.51.6Hz,2H)7.24(dt,J＝7.51.8Hz,2H)2.49(s,3H).13C NMR(125MHz，CDCl3，298K)：δ＝183.0182.9142.5141.3140.6139.7138.2136.5133.6132.8132.7131.9131.6129.9128.5128.3128.1127.8127.7127.4126.8126.415.4.HRMS(TOF-ESI+)(m/z)C27H17BrO2S:486.01。
用类似的方法合成化合物41。1H NMR(500MHz，CDCl3，298K)：δ＝8.34(d,J＝7.5Hz,2H)8.11(d,J＝1.5Hz,2H)7.62(m,12H)7.46(m,4H)7.38(m,1H)7.25(dt,J＝7.61.7Hz 2H)2.49(s,3H).13C NMR(125MHz，CDCl3，298K)：δ＝140.9140.9140.8139.7139.7138.3137.2133.5133.5132.2132.2129.8129.8129.2128.9128.1128.1128.1127.9127.6127.3127.2127.2127.2127.2127.1127.1126.5126.5126.5126.1124.8124.5124.5121.1120.9117.4117.414.6.HRMS(TOF-ESI+)(m/z)C39H26O2S:558.17。
在氮气气氛下将41(4.0mmol)溶于30mL无水DMF中，再加入乙硫醇钠(4mmol)，混合物搅拌回流6小时，冷却至室温后，倒入冷的5％HCl溶液中，减压过滤，用蒸馏水清洗固体并干燥，再使用硅胶柱层析纯化以合成化合物42。1HNMR(500MHz，CDCl3，298K)：δ＝8.34(d,J＝7.5Hz,2H)8.12(d,J＝1.5Hz,2H)7.61(m,12H)7.44(m,6H)7.38(m,1H)4.08(s,1H).13C NMR(125MHz，CDCl3，298K)：δ＝183.0182.9143.6142.1141.2141.1140.6140.5139.3138.3138.8133.7133.6133.6133.5129.7128.9128.9128.8128.8128.7128.4128.4128.1128.1127.8127.8127.5126.6126.5.HRMS(TOF-ESI+)(m/z)C38H24O2S:544.15。
本实施例还提供了包含式X所示化合物的垂直单分子场效应晶体管集成器件的制备方法，按照实施例1的步骤，仅将单分子化合物由式VI所示化合物换为式X所示化合物，得到本实施例提供的基于式X所示化合物的垂直单分子场效应晶体管集成器件。
实施例6：式XI所示化合物的合成以及包含其的垂直单分子场效应晶体管集成器件的制备
本实施例首先提供了式XI所示化合物的制备方法，包括以下步骤：
式XI所示化合物的合成路径如下：
在THF(60mL)中加入39(10.0mmol)，二氯苄(三苯基膦)钯(II)(1.0mmol)，碘化铜(1.0mmol)，二异丙胺(25mL)和11(10.0mmol)。反应混合液回流20小时后，倒入150mL水中。混合物用二氯甲烷萃取，洗涤后在Na2SO4上干燥，过滤并去除溶剂后用柱层析纯化，得到化合物43。1H NMR(500MHz，CDCl3，298K)：δ8.16(d,J＝1.5Hz,1H)8.08(d,J＝1.6Hz,1H)8.03(d,J＝1.6Hz,1H)7.97(d,J＝7.6Hz,1H)7.93(d,J＝7.5Hz,1H)7.90(dd,J＝7.51.6Hz,1H)7.73(dd,J＝7.51.6Hz,1H)7.63(m,2H)7.35(m,3H).13C NMR(125MHz，CDCl3，298K)：δ182.1182.1135.7135.0134.0133.3133.3133.2132.6132.3132.3129.6128.3128.3128.3128.2127.4126.5126.193.389.7.HRMS(TOF-ESI+)(m/z)C22H11BrO2:385.99。
用类似方法合成化合物44。1HNMR(500MHz，CDCl3，298K)：δ＝8.19(d,J＝1.5Hz,1H)7.99(d,J＝7.5Hz,2H)7.90(dd,J＝7.51.6Hz,2H)7.64(m,2H)7.44(m,4H)7.34(m,3H)1.31(m,9H).13C NMR(125MHz，CDCl3，298K)：δ＝182.1182.1139.3139.3135.7133.5133.3133.3133.3133.3133.2133.2132.3132.3132.0132.0129.6129.6128.4128.3127.4126.1126.1122.793.393.389.749.730.1.HRMS(TOF-ESI+)(m/z)C34H24O2S:496.15。
在烘干的Schlenk管中把44(0.20mmol)溶于2mL二氯甲烷中，向溶液中鼓氩气脱气10分钟。冷却至0℃后，滴加1M BBr3二氯甲烷溶液1.60mL。反应混合物在室温下搅拌2.5h，倒入水中淬灭，混合物用二氯甲烷萃取，Na2SO4干燥，过滤并去除溶剂后硅胶柱层析对粗品进行纯化得到化合物45。1H NMR(500MHz，CDCl3，298K)：δ＝8.18(d,J＝1.5Hz,2H)7.98(d,J＝7.5Hz,2H)7.90(dd,J＝7.51.6Hz,2H)7.63(m,2H)7.36(m,7H)4.09(s,1H).13C NMR(125MHz，CDCl3，298K)：δ＝182.1182.1135.7133.3133.3133.3133.3133.2133.2132.6132.6132.3132.3130.4129.6129.6129.0129.0128.4127.4126.1126.1119.593.393.389.789.7.HRMS(TOF-ESI+)(m/z)C30H16O2S:440.09。
本实施例还提供了包含式XI所示化合物的垂直单分子场效应晶体管集成器件的制备方法，按照实施例1的步骤，仅将单分子化合物由式VI所示化合物换为式XI所示化合物，得到本实施例提供的基于式XI所示化合物的垂直单分子场效应晶体管集成器件。
实施例7：式XII所示化合物的合成以及包含其的垂直单分子场效应晶体管集成器件的制备
本实施例首先提供了式XII所示化合物的制备方法，包括以下步骤：
式XII所示化合物的合成路径如下：
在250mL双口瓶中分别放入47(10.0mmol)、2(15.0mmol)、Pd(PPh3)4(0.30mmol)和Na2CO3(30.0mmol)，抽真空后充入干燥的氮气3次，再加入80mL甲苯、乙醇和水的混合物(6/1/1,v/v/v)。反应液回流24h，冷却至室温后将混合物倒入水中，用二氯甲烷萃取三次。有机层在无水硫酸镁上干燥，再经过滤、蒸发溶剂后，使用硅胶柱层析纯化以合成化合物48。1HNMR(500MHz，CDCl3，298K)：δ＝7.59(m,4H)7.50(m,2H)7.08(m,2H)6.82(m,2H)6.68(m,1H)2.93(m,4H)2.49(s,3H).13C NMR(125MHz，CDCl3，298K)：δ＝139.7138.8138.3137.2137.1136.8136.8132.9132.4132.2129.8129.4128.1127.3127.2127.2126.6126.5123.6122.635.335.333.131.914.8.HRMS(TOF-ESI+)(m/z)C29H25BrS:486.08。
用类似的方法合成化合物49。1H NMR(500MHz，CDCl3，298K)：δ＝7.58(m,10H)7.48(m,2H)7.44(m,2H)7.38(m,1H)7.25(m,2H)6.77(m,4H)6.66(m,2H)2.91(s,4H)2.49(s,3H).13C NMR(125MHz，CDCl3，298K)：δ＝140.8139.7139.7138.3137.2137.1137.1136.8136.8132.9132.9132.2132.2129.4129.4129.2128.1127.9127.6127.3127.2127.2127.2127.2126.5126.5123.6123.636.333.133.114.8.HRMS(TOF-ESI+)(m/z)C41H34S:558.24。
在氮气气氛下将49(4.0mmol)溶于30mL无水DMF中，再加入乙硫醇钠(4mmol)，混合物搅拌回流6小时，冷却至室温后，倒入冷的5％HCl溶液中，减压过滤，用蒸馏水清洗固体并干燥，再使用硅胶柱层析纯化以合成化合物50。1H NMR(500MHz，CDCl3，298K)：δ＝7.58(m,10H)7.44(m,6H)7.38(m,1H)6.79(m,4H)6.67(m,2H)4.08(s,1H)2.91(s,4H).13C NMR(125MHz，CDCl3，298K)：δ＝140.8139.7139.7137.6137.1137.1136.8136.8132.9132.9132.2132.2129.9129.6129.4129.4129.2128.2127.9127.6127.2127.2127.2127.2126.5123.6123.636.336.333.133.1.HRMS(TOF-ESI+)(m/z)C40H32S:544.22。
本实施例还提供了包含式XII所示化合物的垂直单分子场效应晶体管集成器件的制备方法，按照实施例1的步骤，仅将单分子化合物由式VI所示化合物换为式XII所示化合物，得到本实施例提供的基于式XII所示化合物的垂直单分子场效应晶体管集成器件。
实施例8：式XIII所示化合物的合成以及包含其的垂直单分子场效应晶体管集成器件的制备
本实施例首先提供了式XIII所示化合物的制备方法，包括以下步骤：
式XIII所示化合物的合成路径如下：
在THF(60mL)中加入47(10.0mmol)，二氯(三苯基膦)钯(II)(1.0mmol)，碘化铜(1.0mmol)，二异丙胺(25mL)和11(10.0mmol)。反应混合液回流20小时后，倒入150mL水中。混合物用二氯甲烷萃取，洗涤后在Na2SO4上干燥，过滤并去除溶剂后用硅胶柱层析纯化，得到化合物54。1H NMR(500MHz，CDCl3，298K)：δ＝7.63(m,2H)7.37(m,5H)7.15(m,H)7.11(m,H)6.89(m,1H)6.75(m,H)6.59(m,H)2.90(s,4H).13C NMR(125MHz，CDCl3，298K)：δ＝145.3138.8136.8136.2132.4132.3131.9129.8128.4128.3127.4127.3127.2126.6122.6122.290.390.334.434.432.331.9.HRMS(TOF-ESI+)(m/z)C24H19Br:386.07。
用类似方法合成化合物55.1HNMR(500MHz，CDCl3，298K)：δ＝7.64(m,2H)7.43(m,4H)7.35(m,3H)7.16(m,2H)6.70(m,2H)6.59(m,2H)1.31(m,9H).13C NMR(125MHz，CDCl3，298K)：δ＝145.3145.3139.3136.2136.2133.5132.3132.0131.9131.9128.4128.3127.4127.3127.2127.2127.2122.7122.2122.293.393.390.390.349.734.534.532.332.330.1.HRMS(TOF-ESI+)(m/z)C36H32S:496.22。
在烘干的Schlenk管中把55(0.20mmol)溶于2mL二氯甲烷中，向溶液中鼓氩气脱气10分钟。冷却至0℃后，滴加1M BBr3二氯甲烷溶液1.60mL。反应混合物在室温下搅拌2.5h，倒入水中淬灭，混合物用二氯甲烷萃取，Na2SO4干燥，过滤并去除溶剂后硅胶柱层析对粗品进行纯化得到化合物56。1HNMR(500MHz，CDCl3，298K)：δ＝7.63(m,2H)7.36(m,7H)7.35(m,3H)7.16(m,2H)6.76(m,2H)6.59(m,2H)4.09(s,1H)2.89(m,4H).13C NMR(125MHz，CDCl3，298K)：δ＝145.3145.3136.2136.2132.6132.3130.4129.0128.4128.3127.4127.3127.3127.2127.2122.2122.2119.593.393.390.390.334.534.532.332.311.9.HRMS(TOF-ESI+)(m/z)C32H24S:440.16。
本实施例还提供了包含式XIII所示化合物的垂直单分子场效应晶体管集成器件的制备方法，按照实施例1的步骤，仅将单分子化合物由式VI所示化合物换为式XIII所示化合物，得到本实施例提供的基于式XIII所示化合物的垂直单分子场效应晶体管集成器件。
实施例9：式XIV所示化合物的合成以及包含其的垂直单分子场效应晶体管集成器件的制备
本实施例首先提供了式XIV所示化合物的制备方法，包括以下步骤：
式XIV所示化合物的合成路径如下：
在250mL双口瓶中分别放入59(10.0mmol)、2(15.0mmol)、Pd(PPh3)4(0.30mmol)和Na2CO3(30.0mmol)，抽真空后充入干燥的氮气3次，再加入80mL甲苯、乙醇和水的混合物(6/1/1,v/v/v)。反应液回流24h，冷却至室温后将混合物倒入水中，用二氯甲烷萃取三次。有机层在无水硫酸镁上干燥，再经过滤、蒸发溶剂后，使用硅胶柱层析纯化以合成化合物60。1HNMR(500MHz，CDCl3，298K)：δ＝7.70(t,J＝1.4Hz,1H)7.66(t,J＝1.4Hz,1H)7.62(s,4H)7.60(m,1H)7.56(dt,J＝7.51.5Hz,1H)7.48(m,4H)7.39(dt,J＝7.51.5Hz,1H)7.29(t,J＝7.5Hz,1H)7.25(dt,J＝7.51.5Hz,2H)7.10(d,J＝15.1Hz,1H)6.86(d,J＝15.1Hz,1H)2.49(s,3H).13C NMR(125MHz，CDCl3，298K)：δ＝141.5139.7139.7138.7138.3137.4137.2135.7130.8129.9129.6128.1127.5127.4127.4127.4127.3127.2127.2127.2127.1126.1123.014.8.HRMS(TOF-ESI+)(m/z)C27H21BrS:458.05。
用类似的方法合成化合物61。1H NMR(500MHz，CDCl3，298K)：δ＝7.71(t,J＝1.4Hz,1H)7.61(m,10H)7.58(m,2H)7.54(dt,J＝7.51.5Hz,2H)7.50(dt,J＝7.51.5Hz,2H)7.45(m,4H)7.38(m,1H)7.25(dt,J＝7.51.5Hz,2H)7.09(s,2H)2.49(s,3H).13C NMR(125MHz，CDCl3，298K)：δ＝141.5141.5140.8139.7139.7139.7139.7138.3137.2135.7135.7129.2128.1127.9127.6127.4127.4127.4127.4127.3127.2127.2127.2127.2127.2127.2127.1127.1126.1126.114.8.HRMS(TOF-ESI+)(m/z)C39H30Br:530.21。
在氮气气氛下将61(4.0mmol)溶于30mL无水DMF中，再加入乙硫醇钠(4mmol)，混合物搅拌回流6小时，冷却至室温后，倒入冷的5％HCl溶液中，减压过滤，用蒸馏水清洗固体并干燥，再使用硅胶柱层析纯化以合成化合物62。1H NMR(500MHz，CDCl3，298K)：δ＝7.71(t,J＝1.4Hz,1H)7.61(m,10H)7.58(m,2H)7.55(dt,J＝7.51.5Hz,2H)7.45(m,8H)7.38(m,1H)7.09(s,2H)4.08(s,1H).13C NMR(125MHz，CDCl3，298K)：δ＝141.5141.5140.8139.7139.7139.7139.7137.6135.7135.7129.9129.2128.2127.9127.6127.4127.4127.4127.4127.2127.2127.2127.2127.2127.2127.1127.1126.9126.1126.1.HRMS(TOF-ESI+)(m/z)C38H28S:516.19。
本实施例还提供了包含式XIV所示化合物的垂直单分子场效应晶体管集成器件的制备方法，按照实施例1的步骤，仅将单分子化合物由式VI所示化合物换为式XIV所示化合物，得到本实施例提供的基于式XIV所示化合物的垂直单分子场效应晶体管集成器件。
实施例10：式XV所示化合物的合成以及包含其的垂直单分子场效应晶体管集成器件的制备
本实施例首先提供了式XV所示化合物的制备方法，包括以下步骤：
式XV所示化合物的合成路径如下：
在THF(60mL)中加入59(10.0mmol)，二氯(三苯基膦)钯(II)(1.0mmol)，碘化铜(1.0mmol)，二异丙胺(25mL)和11(10.0mmol)。反应混合液回流20小时后，倒入150mL水中。混合物用二氯甲烷萃取，洗涤后在Na2SO4上干燥，过滤并去除溶剂后用柱层析纯化，得到化合物66。1HNMR(500MHz，CDCl3，298K)：δ＝7.69(t,J＝1.4Hz,1H)7.66(t,J＝1.4Hz,1H)7.62(m,3H)7.60(m,1H)7.55(m,1H)7.48(m,1H)7.45(dt,J＝7.51.5Hz,2H)7.36(m,5H)7.25(dt,J＝7.51.5Hz,2H)7.05(d,J＝15.1Hz,1H)6.86(d,J＝15.1Hz,1H).13C NMR(125MHz，CDCl3，298K)：δ＝137.4135.8134.0132.3131.5130.8129.9129.7129.6128.4128.3128.2128.2127.5127.4127.4123122.693.389.7.HRMS(TOF-ESI+)(m/z)C22H15Br:358.04。
用类似方法合成化合物67。1H NMR(500MHz，CDCl3，298K)：δ＝7.64(m,2H)7.60(t,J＝1.4Hz,2H)7.53(dt,J＝7.51.5Hz,2H)7.43(m,6H)7.36(m,5H)7.05(s,2H)1.31(s,9H).13CNMR(125MHz，CDCl3，298K)：δ＝139.3135.5134.8134.5133.5132.0131.5130.7130.3129.7128.4128.4128.3128.2128.2127.3122.9122.7122.7122.693.389.786.880.949.730.118.713.5.HRMS(TOF-ESI+)(m/z)C34H28S:468.19。
在烘干的Schlenk管中把67(0.20mmol)溶于2mL二氯甲烷中，向溶液中鼓氩气脱气10分钟。冷却至0℃后，滴加1M BBr3二氯甲烷溶液1.60mL。反应混合物在室温下搅拌2.5h，倒入水中淬灭，混合物用二氯甲烷萃取，Na2SO4干燥，过滤并去除溶剂后硅胶柱层析对粗品进行纯化得到化合物68。1HNMR(500MHz，CDCl3，298K)：δ＝7.64(m,2H)7.58(m,4H)7.45(m,2H)7.39(m,4H)7.35(m,5H)7.05(m,2H)5.51(s,1H).13C NMR(125MHz，CDCl3，298K)：δ＝135.8134.0134.0132.6132.3131.5130.4129.7129.7129.0128.4128.3128.2128.2127.4122.6119.593.389.789.7.HRMS(TOF-ESI+)(m/z)C30H20S:412.13。
本实施例还提供了包含式XV所示化合物的垂直单分子场效应晶体管集成器件的制备方法，按照实施例1的步骤，仅将单分子化合物由式VI所示化合物换为式XV所示化合物，得到本实施例提供的基于式XV所示化合物的垂直单分子场效应晶体管集成器件。
实施例11：式XVI所示化合物的合成以及包含其的垂直单分子场效应晶体管集成器件的制备
本实施例首先提供了式XVI所示化合物的制备方法，包括以下步骤：
式XVI所示化合物的合成路径如下：
在250mL双口瓶中分别放入1(10.0mmol)、4(15.0mmol)、Pd(PPh3)4(0.30mmol)和Na2CO3(30.0mmol)，抽真空后充入干燥的氮气3次，再加入80mL甲苯、乙醇和水的混合物(6/1/1,v/v/v)。反应液回流24h，冷却至室温后将混合物倒入水中，用二氯甲烷萃取三次。有机层在无水硫酸镁上干燥，再经过滤、蒸发溶剂后，使用硅胶柱层析纯化以合成化合物7。1HNMR(500MHz，CDCl3，298K)：δ＝8.62(d,J＝1.6Hz,1H)8.53(m,2H)8.36(d,J＝1.6Hz,1H)8.19(m,2H)7.95(dd,J＝7.51.5Hz,1H)7.72(dd,J＝7.51.5Hz,1H)7.60(m,7H)7.45(m,3H)7.38(m,1H).13C NMR(125MHz，CDCl3，298K)：δ＝140.9140.8139.7133.5132.2131.7131.5129.8129.8129.2128.9128.1128.1127.9127.6127.2127.2127.1127.1127.1126.5126.5125.3124.8124.5124.5121.4120.9119.5117.4.HRMS(TOF-ESI+)(m/z)C34H19Br:506.07。
用类似方法合成化合物9。1H NMR(500MHz，CDCl3，298K)：δ＝8.62(d,J＝1.6Hz,2H)8.52(t,J＝1.5Hz,2H)8.32(dt,J＝7.51.6Hz,1H)8.21(dt,J＝7.51.6Hz,1H)7.95(m,1H)7.92(dd,J＝7.51.5Hz,1H)7.68(dt,J＝7.51.6Hz,2H)7.60(m,10H)7.47(m,6H)7.35(m,1H)7.25(dt,J＝7.51.5Hz,2H)2.49(s,3H)13C NMR(125MHz，CDCl3，298K)：δ＝140.9140.9140.8139.7139.7138.9133.5133.5133.2132.2132.2129.8129.8129.3129.3129.3129.2128.9128.1128.1127.9127.6127.2127.2127.2127.2127.1127.1126.5126.5126.5126.1124.8124.5124.5121.1120.9117.4117.4HRMS(TOF-ESI+)(m/z)C46H27Cl:614.18。
将化合物9(3.0mmol)溶于DMF(10mL)，加入抽真空并充入氮气的双口瓶中，冷至-78℃，加入n-BuLi(2.0mL)反应1h，再加入溶于THF(5mL)的SnMe3Cl(3.0mmol)，恢复至室温反应1h。冷却至室温后将混合物倒入水中，用二氯甲烷萃取三次。有机层在无水硫酸镁上干燥，再经过滤、蒸发溶剂后，使用中性氧化铝柱层析纯化以合成化合物10。1HNMR(500MHz，CDCl3，298K)：δ＝8.62(d,J＝1.6Hz,2H)8.52(t,J＝1.5Hz,2H)8.32(dt,J＝7.51.6Hz,1H)8.24(dt,J＝7.51.6Hz,1H)7.93(m,2H)7.63(m,4H)7.60(m,10H)7.58(m,4H)7.53(dt,J＝7.51.6Hz,1H)7.47(m,4H)7.40(m,4H)7.34(m,1H)0.47(s,9H)13C NMR(125MHz，CDCl3，298K)：δ＝144.9140.9140.9140.8140.5140.4139.7139.7133.5133.5132.2132.2129.8129.8129.2128.9128.1128.1127.9127.7127.6127.2127.2127.2127.2127.1127.1126.5126.5126.5126.1124.8124.5124.5121.1120.9117.4117.4-5.5HRMS(TOF-ESI+)(m/z)C39H36Sn:744.18。
本实施例还提供了包含式XVI所示化合物的垂直单分子场效应晶体管集成器件的制备方法，
按照实施例1的步骤，将单分子化合物由式VI所示化合物换为式XVI所示化合物，并在单分子自组装过程中，将溶剂由蒸馏的甲苯溶液换为浓度为10-2mol/L的1,2,4-三氯苯溶液，得到本实施例提供的基于式XVI所示化合物的垂直单分子场效应晶体管集成器件。
实施例12：式XVII所示化合物的合成以及包含其的垂直单分子场效应晶体管集成器件的制备
本实施例首先提供了式XVII所示化合物的制备方法，包括以下步骤：
式XVII所示化合物的合成路径如下：
在THF(60mL)中加入1(10.0mmol)，二氯(三苯基膦)钯(II)(1.0mmol)，碘化铜(1.0mmol)，二异丙胺(25mL)和11(10.0mmol)。反应混合液回流20小时后，倒入150mL水中。混合物用二氯甲烷萃取，洗涤后在Na2SO4上干燥，过滤并去除溶剂后用硅胶柱层析纯化，得到化合物12。1H NMR(500MHz，CDCl3，298K)：δ＝8.60(t,J＝1.6Hz,1H)8.56(m,1H)8.28(d,J＝1.6Hz,1H)8.22(m,2H)8.05(d,1H)7.86(dd,J＝7.51.5Hz,1H)7.73(dd,J＝7.51.5Hz,1H)7.64(m,2H)7.56(m,2H)7.35(m,3H).13C NMR(125MHz，CDCl3，298K)：δ＝132.3131.7131.7131.5131.3129.8129.2128.4128.3128.1127.6127.4127.3127.1127.1126.8126.5126.2125.3123.5122.0119.9119.193.393.3.HRMS(TOF-ESI+)(m/z)C30H15Br:454.04。
用类似方法合成化合物17。1HNMR(500MHz，CDCl3，298K)：δ＝8.61(t,J＝1.5Hz,2H)8.32(dt,J＝7.51.6Hz,1H)8.28(d,J＝1.5Hz,2H)8.22(dt,J＝7.51.6Hz,1H)8.06(d,J＝1.5Hz,1H)7.80(dd,J＝7.51.5Hz,1H)7.72(dd,J＝7.51.5Hz,1H)7.64(m,2H)7.57(t,J＝7.5Hz,2H)7.43(m,4H)7.36(m,7H).13C NMR(125MHz，CDCl3，298K)：δ＝134.0133.7132.3132.0131.7131.7131.3129.8129.2128.4128.4128.3128.1128.1127.4127.2127.2127.1127.1126.5126.5125.3125.3123.5121.7120.8119.1119.193.393.393.393.3.HRMS(TOF-ESI+)(m/z)C38H19Cl:564.19。
将化合物17(3.0mmol)溶于DMF(10mL)，加入抽真空并充入氮气的双口瓶中，冷至-78℃，加入n-BuLi(2.0mL)反应1h，再加入溶于THF(5mL)的SnMe3Cl(3.0mmol)，恢复至室温反应1h。冷却至室温后将混合物倒入水中，用二氯甲烷萃取三次。有机层在无水硫酸镁上干燥，再经过滤、蒸发溶剂后，使用中性氧化铝柱层析纯化以合成化合物18。1HNMR(500MHz，CDCl3，298K)：δ＝8.61(t,J＝1.5Hz,2H)8.32(dt,J＝7.51.6Hz,1H)8.28(d,J＝1.5Hz,2H)8.21(dt,J＝7.51.6Hz,1H)8.06(d,J＝1.5Hz,1H)7.80(dd,J＝7.51.5Hz,1H)7.69(dd,J＝7.51.5Hz,1H)7.64(m,2H)7.58(t,J＝7.5Hz,2H)7.45(dd,J＝7.51.5Hz,2H)7.33(m,5H)0.47(s,9H).13C NMR(125MHz，CDCl3，298K)：δ＝144.0141.2132.3132.1132.0131.7131.7131.3131.3129.8129.8129.2128.4128.3128.1128.1127.4127.3127.2127.1127.1126.5126.5125.3125.3123.5122.4121.7119.1119.193.393.393.393.3-5.5.HRMS(TOF-ESI+)(m/z)C41H28Sn:640.12。
本实施例还提供了包含式XVII所示化合物的垂直单分子场效应晶体管集成器件的制备方法，按照实施例11的步骤，仅将单分子化合物由式XVI所示化合物换为式XVII所示化合物，得到本实施例提供的基于式XVII所示化合物的垂直单分子场效应晶体管集成器件。
实施例13：式XVIII所示化合物的合成以及包含其的垂直单分子场效应晶体管集成器件的制备
本实施例首先提供了式XVIII所示化合物的制备方法，包括以下步骤：
式XVIII所示化合物的合成路径如下：
在双口瓶中分别放入19(50.0mmol)、26(75.0mmol)、Pd(PPh3)4(1.50mmol)和Na2CO3(90.0mmol)，抽真空后充入干燥的氮气3次，再加入150mL甲苯、乙醇和水的混合物(6/1/1,v/v/v)。反应液回流24h，冷却至室温后将混合物倒入水中，用二氯甲烷萃取三次。有机层在无水硫酸镁上干燥，再经过滤、蒸发溶剂后，使用硅胶柱层析纯化以合成化合物27。1HNMR(500MHz，CDCl3，298K)：δ＝8.13(d,J＝1.5Hz,1H)7.66(m,2H)7.63(m,14H)7.54(m,2H)7.43(m,2H)7.35(m,1H)2.60(s,3H).13C NMR(125MHz，CDCl3，298K)：δ＝202.9,142.0,141.9,141.8,141.8,141.7,141.6,139.8,139.2,138.4,138.2,136.7,135.4,130.4,129.5,129.1,129.0,129.0,129.0,129.0,128.9,128.9,128.8,128.8,128.4,128.3,128.1,128.0,127.6,28.3HRMS(TOF-ESI+)(m/z).C38H27ClO:534.18。
使用类似的方法合成化合物23。1H NMR(500MHz，CDCl3，298K)：δ＝8.13(d,J＝1.5Hz,1H)7.66(m,2H)7.62(m,12H)7.54(dt,J＝7.51.5Hz,2H)7.45(m,4H)7.36(m,2H)2.60(s,3H).13C NMR(125MHz，CDCl3，298K)：δ＝202.9,144.3,141.9,141.8,141.8,141.7,141.6,139.5,139.4,138.5,137.6,137.0,130.4,128.9,128.9,128.8,128.8,128.8,128.8,128.7,128.7,128.7,128.5,128.4,128.3,128.2,128.1,127.9,127.7,28.2.HRMS(TOF-ESI+)(m/z)C38H28O:500.21。
将27(4.5mmol),23(4.5mmol),Zn粉(27mmol)放入装有回流冷凝器双口瓶中，抽真空后冲入氮气三次，加入100mL THF。将混合物冷却到-78℃，注射器滴加TiCl4(11mmol)。混合物慢慢升到室温，回流过夜后用2M盐酸淬灭，用二氯甲烷萃取三次，洗涤有机层并在无水硫酸镁上干燥。溶剂蒸发后用硅胶柱层析纯化以得到28。1HNMR(500MHz，CDCl3，298K)：δ＝8.17(m,1H)7.78(m,2H)7.65(m,12H)7.61(m,8H)7.52(m,14H)7.48(m,3H)7.40(m,6H)7.33(m,3H)2.24(m,3H)1.71(m,3H).13C NMR(125MHz，CDCl3，298K)：δ＝139.4,139.3,130.4,129.4,129.0,128.9,128.9,128.5,128.5,118.0,115.9,112.2,91.6,34.9,34.8,34.8,34.8,34.8,34.8,24.5,9.5,8.8,3.7,3.5,0.3,0.3,-0.0,-0.0,-0.2,-8.6,-8.6,-10.8,-10.8,-11.0,-11.0,-15.6,-15.6,-17.0,-17.0.HRMS(TOF-ESI+)(m/z)C76H55Cl:1002.40。
将化合物28(3.0mmol)溶于DMF(10mL)，加入抽真空并充入氮气的双口瓶中，冷至-78℃，加入n-BuLi(2.0mL)反应1h，再加入溶于THF(5mL)的SnMe3Cl(3.0mmol)，恢复至室温反应1h。冷却至室温后将混合物倒入水中，用二氯甲烷萃取三次。有机层在无水硫酸镁上干燥，再经过滤、蒸发溶剂后，使用中性氧化铝柱层析纯化以合成化合物29。1HNMR(500MHz，CDCl3，298K)：δ＝8.17(m,1H)7.65(m,12H)7.62(m,8H)7.52(m,16H)7.47(d,J＝7.5Hz,1H)7.41(m,8H)7.33(m,3H)2.24(m,3H)1.71(m,3H)0.29(m,9H).13C NMR(125MHz，CDCl3，298K)：δ＝138.7,138.6,134.4,134.3,130.4,129.2,128.9,128.9,128.6,128.6,118.8,115.9,111.9,91.6,35.8,35.8,35.7,35.7,35.7,35.7,35.7,35.6,35.6,35.6,35.6,35.6,24.5,16.3,16.3,16.0,16.0,15.8,8.8,6.0,5.9,5.8,5.8,-10.1,-15.6.HRMS(TOF-ESI+)(m/z)C79H64Sn:1133.41。
本实施例还提供了包含式XVIII所示化合物的垂直单分子场效应晶体管集成器件的制备方法，按照实施例11的步骤，仅将单分子化合物由式XVI所示化合物换为式XVIII所示化合物，得到本实施例提供的基于式XVIII所示化合物的垂直单分子场效应晶体管集成器件。
实施例14：式XIX所示化合物的合成以及包含其的垂直单分子场效应晶体管集成器件的制备
本实施例首先提供了式XIX所示化合物的制备方法，包括以下步骤：
式XIX所示化合物的合成路径如下：
用与上文中相似的方法以合成化合物36。1H NMR(500MHz，CDCl3，298K)：δ＝8.15(d,J＝1.6Hz,1H)7.66(m,2H)7.62(m,10H)7.44(m,4H)7.38(m,3H)2.62(s,3H).13C NMR(125MHz，CDCl3，298K)：δ＝201.8,143.1,142.7,141.2,138.7,137.2,134.7,132.6132.5,132.3,132.3,130.5,128.9,128.8,128.4,128.1,127.9,127.9,127.8,127.8,127.6,127.5,122.3,121.1,91.1,29.7.HRMS(TOF-ESI+)(m/z)C34H23OCl:482.14。
使用类似的方法合成化合物33。1H NMR(500MHz，CDCl3，298K)：δ＝8.06(d,J＝1.6Hz,1H)7.61(m,14H)7.61(m,10H)7.45(m,2H)7.34(m,4H)7.22(dt,J＝7.51.5Hz,2H)2.62(s,3H).13C NMR(125MHz，CDCl3，298K)：δ＝201.8,143.1,142.7,141.2,140.0,138.6,137.2,136.4,132.3,131.7,131.6,131.6,130.6,129.7,128.9,128.8,128.8,128.4,128.2,128.1,128.0,127.7,123.1,122.2,29.7.HRMS(TOF-ESI+)(m/z)C34H24O 448.18。
将33(4.5mmol),36(4.5mmol),Zn粉(27mmol)放入装有回流冷凝器双口瓶中，抽真空后冲入氮气三次，加入100mL THF。将混合物冷却到-78℃，注射器滴加TiCl4(11mmol)。混合物慢慢升到室温，回流过夜后用2M盐酸淬灭，用二氯甲烷萃取三次，洗涤有机层并在无水硫酸镁上干燥。溶剂蒸发后用硅胶柱层析纯化以得到37。1HNMR(500MHz，CDCl3，298K)：δ＝8.07(m,1H)7.60(m,2H)7.52(m,25H)7.40(m,8H)7.32(m,5H)2.47(s,3H)2.31(m,3H)1.71(m,3H)13C NMR(125MHz，CDCl3，298K)：δ＝148.1,138.3,134.7,134.6,130.0,129.5,129.0,128.6,126.4,124.5,122.1,112.2,88.8,54.1,47.8,46.5,36.6,36.5,35.5,35.5,34.8,34.8,23.9,23.3,15.6,13.9,4.3,4.3,3.8,0.4.HRMS(TOF-ESI+)(m/z)C68H47Cl:898.34。
将化合物37(3.0mmol)溶于DMF(10mL)，加入抽真空并充入氮气的双口瓶中，冷至-78℃，加入n-BuLi(2.0mL)反应1h，再加入溶于THF(5mL)的SnMe3Cl(3.0mmol)，恢复至室温反应1h。冷却至室温后将混合物倒入水中，用二氯甲烷萃取三次。有机层在无水硫酸镁上干燥，再经过滤、蒸发溶剂后，使用中性氧化铝柱层析纯化以合成化合物38。1HNMR(500MHz，CDCl3，298K)：δ＝8.06(m,1H)7.60(m,2H)7.52(m,20H)7.47(m,5H)7.36(m,8H)7.36(m,2H)7.27(m,1H)4.08(s,1H)2.30(m,3H)1.68(m,3H)0.29(m,9H).13C NMR(125MHz，CDCl3，298K)：δ＝144.8,138.8,134.9,134.7,130.2,129.6,129.0,128.9,128.8,126.0,123.8,123.2,112.2,88.8,66.7,54.0,54.0,46.9,35.6,35.6,35.5,35.5,23.9,13.9,4.8,4.3,4.3,4.2,4.2,-3.7,-5.5,-10.1,-14.6.HRMS(TOF-ESI+)(m/z)C71H56Sn:1028.34。
本实施例还提供了包含式XIX所示化合物的垂直单分子场效应晶体管集成器件的制备方法，按照实施例11的步骤，仅将单分子化合物由式XVI所示化合物换为式XIX所示化合物，得到本实施例提供的基于式XIX所示化合物的垂直单分子场效应晶体管集成器件。
实施例15：式XX所示化合物的合成以及包含其的垂直单分子场效应晶体管集成器件的制备
本实施例首先提供了式XX所示化合物的制备方法，包括以下步骤：
式XX所示化合物的合成路径如下：
在250mL双口瓶中分别放入39(10.0mmol)、8(15.0mmol)、Pd(PPh3)4(0.30mmol)和Na2CO3(30.0mmol)，抽真空后充入干燥的氮气3次，再加入80mL甲苯、乙醇和水的混合物(6/1/1,v/v/v)。反应液回流24h，冷却至室温后将混合物倒入水中，用二氯甲烷萃取三次。有机层在无水硫酸镁上干燥，再经过滤、蒸发溶剂后，使用硅胶柱层析纯化以合成化合物40。1HNMR(500MHz，CDCl3，298K)：δ＝8.30(d,J＝7.5Hz,1H)8.12(d,J＝1.6Hz,1H)8.06(d,J＝1.6Hz,1H)7.94(d,J＝7.6Hz,1H)7.76(dd,J＝9.01.5Hz,1H)7.63(m,6H)7.44(dt,J＝7.51.8Hz,2H).13C NMR(125MHz，CDCl3，298K)：δ＝183.0182.8142.7141.3140.5139.7139.0134.9133.7132.9131.6131.5129.5128.5128.3128.0127.8127.7127.4126.8126.4.HRMS(TOF-ESI+)(m/z)C26H14BrClO2:473.98。
用类似方法合成化合物41。1H NMR(500MHz，CDCl3，298K)：δ＝8.34(d,J＝7.5Hz,2H)8.13(d,J＝1.5Hz,2H)7.62(m,14H)7.46(m,2H)7.38(m,3H).13C NMR(125MHz，CDCl3，298K)：δ＝183.0182.9143.6142.1141.2141.1140.6140.5139.9139.3135.4133.6133.6133.5133.5129.6128.8128.8128.8128.5128.4128.4128.4128.3128.0127.8127.8127.4126.6126.5.HRMS(TOF-ESI+)(m/z)C38H23ClO2:546.14。
将化合物41(3.0mmol)溶于DMF(10mL)，加入抽真空并充入氮气的双口瓶中，冷至-78℃，加入n-BuLi(2.0mL)反应1h，再加入溶于THF(5mL)的SnMe3Cl(3.0mmol)，恢复至室温反应1h。冷却至室温后将混合物倒入水中，用二氯甲烷萃取三次。有机层在无水硫酸镁上干燥，再经过滤、蒸发溶剂后，使用中性氧化铝柱层析纯化以合成化合物42。1HNMR(500MHz，CDCl3，298K)：δ＝8.35(d,J＝7.5Hz,2H)8.11(d,J＝1.5Hz,2H)7.62(m,12H)7.47(m,2H)7.41(m,4H)7.35(m,1H)0.47(d,9H).13C NMR(125MHz，CDCl3，298K)：δ＝183.0183.0144.2141.5141.4140.6140.6140.5139.0134.2133.7133.7133.7133.6133.6129.1129.1128.9128.5128.4128.4128.4128.4128.2128.2128.1 127.0126.4126.3125.5-10.56.HRMS(TOF-ESI+)(m/z)C41H32O2Sn:676.14。
本实施例还提供了包含式XX所示化合物的垂直单分子场效应晶体管集成器件的制备方法，按照实施例11的步骤，仅将单分子化合物由式XVI所示化合物换为式XX所示化合物，得到本实施例提供的基于式XX所示化合物的垂直单分子场效应晶体管集成器件。
实施例16：式XXI所示化合物的合成以及包含其的垂直单分子场效应晶体管集成器件的制备
本实施例首先提供了式XXI所示化合物的制备方法，包括以下步骤：
式XXI所示化合物的合成路径如下：
在THF(60mL)中加入39(10.0mmol)，二氯(三苯基膦)钯(II)(1.0mmol)，碘化铜(1.0mmol)，二异丙胺(25mL)和11(10.0mmol)。反应混合液回流20小时后，倒入150mL水中。混合物用二氯甲烷萃取，洗涤后在Na2SO4上干燥，过滤并去除溶剂后用硅胶柱层析纯化，得到化合物43。1H NMR(500MHz，CDCl3，298K)：δ＝8.16(d,J＝1.5Hz,1H)8.08(d,J＝1.6Hz,1H)7.97(d,J＝7.6Hz,1H)7.94(d,J＝7.6Hz,1H)7.91(dd,J＝7.51.5Hz,1H)7.73(dd,J＝7.51.5Hz,1H)7.63(m,2H)7.35(m,3H).13C NMR(125MHz，CDCl3，298K)：δ＝182.1182.1135.7135.0134.0133.3133.3133.2132.6132.3129.6128.4128.3128.3128.2127.4126.5126.193.389.7.HRMS(TOF-ESI+)(m/z)C12H11BrO2:385.99。
用类似方法合成化合物46。1H NMR(500MHz，CDCl3，298K)：δ＝8.18(d,J＝1.5Hz,2H)7.98(d,J＝7.5Hz,2H)7.90(dd,J＝7.61.5Hz,2H)7.63(m,2H)7.36(m,7H).13C NMR(125MHz，CDCl3，298K)：δ182.1182.1135.7135.7134.0133.7133.3133.3133.3133.3133.2133.2132.3129.6129.6128.4128.4128.3127.4126.1120.893.393.389.789.7.HRMS(TOF-ESI+)(m/z)C30H15ClO2:442.08。
将化合物46(3.0mmol)溶于DMF(10mL)，加入抽真空并充入氮气的双口瓶中，冷至-78℃，加入n-BuLi(2.0mL)反应1h，再加入溶于THF(5mL)的SnMe3Cl(3.0mmol)，恢复至室温反应1h。冷却至室温后将混合物倒入水中，用二氯甲烷萃取三次。有机层在无水硫酸镁上干燥，再经过滤、蒸发溶剂后，使用中性氧化铝柱层析纯化以合成化合物47。1HNMR(500MHz，CDCl3，298K)：δ＝8.18(d,J＝1.5Hz,2H)8.02(d,J＝7.5Hz,2H)7.90(dd,J＝7.61.5Hz,2H)7.64(m,2H)7.45(m,2H)7.34(m,5H)0.47(s,9H).13C NMR(125MHz，CDCl3，298K)：δ＝182.1182.1144141.2135.7135.7133.3133.3133.3133.3133.2133.2132.3132.1129.6129.6128.4128.3127.4126.1126.1122.493.393.389.789.7-5.5.HRMS(TOF-ESI+)(m/z)C33H24O2Sn:572.08。
本实施例还提供了包含式XXI所示化合物的垂直单分子场效应晶体管集成器件的制备方法，按照实施例11的步骤，仅将单分子化合物由式XVI所示化合物换为式XXI所示化合物，得到本实施例提供的基于式XXI所示化合物的垂直单分子场效应晶体管集成器件。
实施例17：式XXII所示化合物的合成以及包含其的垂直单分子场效应晶体管集成器件的制备
本实施例首先提供了式XXII所示化合物的制备方法，包括以下步骤：
式XXII所示化合物的合成路径如下：
在250mL双口瓶中分别放入47(10.0mmol)、8(15.0mmol)、Pd(PPh3)4(0.30mmol)和Na2CO3(30.0mmol)，抽真空后充入干燥的氮气3次，再加入80mL甲苯、乙醇和水的混合物(6/1/1,v/v/v)。反应液回流24h，冷却至室温后将混合物倒入水中，用二氯甲烷萃取三次。有机层在无水硫酸镁上干燥，再经过滤、蒸发溶剂后，使用硅胶柱层析纯化以合成化合物51。1HNMR(500MHz，CDCl3，298K)：δ＝7.56(m,2H)7.44(m,2H)7.26(m,1H)7.05(m,2H)6.80(m,2H)6.68(m,1H)2.93(m,4H).13C NMR(125MHz，CDCl3，298K)：δ139.7138.9138.8137.1136.8136.8133.2132.9132.4132.2129.8129.4129.3129.3127.2127.2126.6126.5123.6122.635.335.333.131.9.HRMS(TOF-ESI+)(m/z)C28H22BrCl:474.06。
用类似方法合成化合物52。1H NMR(500MHz，CDCl3，298K)：δ＝7.64(m,2H)7.59(m,10H)7.45(m,2H)7.40(m,2H)7.38(m,1H)6.82(m,2H)6.75(m,2H)6.67(m,2H)2.91(s,4H)2.49(s,3H).13C NMR(125MHz，CDCl3，298K)：δ＝140.8139.7139.7138.9137.1137.1136.8136.8133.2132.9132.9132.2132.2129.4129.4129.3129.3129.2127.9127.6127.2127.2127.2127.2126.5126.5123.6123.636.336.333.133.1.HRMS(TOF-ESI+)(m/z)C40H31Cl:546.21。
将化合物52(3.0mmol)溶于DMF(10mL)，加入抽真空并充入氮气的双口瓶中，冷至-78℃，加入n-BuLi(2.0mL)反应1h，再加入溶于THF(5mL)的SnMe3Cl(3.0mmol)，恢复至室温反应1h。冷却至室温后将混合物倒入水中，用二氯甲烷萃取三次。有机层在无水硫酸镁上干燥，再经过滤、蒸发溶剂后，使用中性氧化铝柱层析纯化以合成化合物53。1HNMR(500MHz，CDCl3，298K)：δ＝7.60(m,10H)7.47(m,2H)7.41(m,4H)7.35(m,1H)6.77(m,4H)6.67(m,2H)2.91(s,4H)0.47(s,9H).13C NMR(125MHz，CDCl3，298K)：δ＝144.9140.8140.5140.4139.7139.7139.7137.1137.1136.8136.8132.9132.9132.2132.2129.4129.4129.2127.9127.7127.6127.2127.2127.2127.2126.5126.5123.636.336.333.133.1-5.5.HRMS(TOF-ESI+)(m/z)C43H40Sn:676.22。
本实施例还提供了包含式XXII所示化合物的垂直单分子场效应晶体管集成器件的制备方法，按照实施例11的步骤，仅将单分子化合物由式XVI所示化合物换为式XXII所示化合物，得到本实施例提供的基于式XXII所示化合物的垂直单分子场效应晶体管集成器件。
实施例18：式XXIII所示化合物的合成以及包含其的垂直单分子场效应晶体管集成器件的制备
本实施例首先提供了式XXIII所示化合物的制备方法，包括以下步骤：
式XXIII所示化合物的合成路径如下：
在THF(60mL)中加入47(10.0mmol)，二氯(三苯基膦)钯(II)(1.0mmol)，碘化铜(1.0mmol)，二异丙胺(25mL)和11(10.0mmol)。反应混合液回流20小时后，倒入150mL水中。混合物用二氯甲烷萃取，洗涤后在Na2SO4上干燥，过滤并去除溶剂后用柱层析纯化，得到化合物54。1H NMR(500MHz，CDCl3，298K)：δ＝7.63(m,2H)7.37(m,3H)7.29(m,1H)7.15(m,1H)7.10(m,1H)6.90(m,1H)6.75(m,1H)6.59(m,1H)2.91(m,4H).13C NMR(125MHz，CDCl3，298K)：δ＝145.3138.8136.8136.2132.4132.3131.9129.8128.4128.3127.4127.3127.2126.6122.6122.290.390.334.434.432.331.9.HRMS(TOF-ESI+)(m/z)C24H19Br:386.07。
用类似方法合成化合物57。1H NMR(500MHz，CDCl3，298K)：δ＝7.63(m,2H)7.40(m,4H)7.36(m,2H)7.32(m,1H)7.16(m,2H)6.75(m,2H)6.59(m,2H)2.89(m,4H).13C NMR(125MHz，CDCl3，298K)：δ＝145.3145.3136.2136.2134.0133.7132.3131.9128.4128.4128.3127.4127.3127.3127.2127.2122.2122.2120.890.390.334.534.532.313.9.HRMS(TOF-ESI+)(m/z)C32H23Cl:442.15。
将化合物57(3.0mmol)溶于DMF(10mL)，加入抽真空并充入氮气的双口瓶中，冷至-78℃，加入n-BuLi(2.0mL)反应1h，再加入溶于THF(5mL)的SnMe3Cl(3.0mmol)，恢复至室温反应1h。冷却至室温后将混合物倒入水中，用二氯甲烷萃取三次。有机层在无水硫酸镁上干燥，再经过滤、蒸发溶剂后，使用中性氧化铝柱层析纯化以合成化合物58。1HNMR(500MHz，CDCl3，298K)：δ＝7.63(m,2H)7.46(m,4H)7.36(m,2H)7.32(m,3H)7.16(m,2H)6.61(m,3H)2.89(m,4H)0.47(m,9H).13C NMR(125MHz，CDCl3，298K)：δ＝145.3145.3144.0141.2136.2132.3132.1131.9131.9128.4128.3127.4127.3127.3127.2127.2122.4122.2122.293.393.390.390.336.234.532.332.3-5.5.HRMS(TOF-ESI+)(m/z)C35H32Sn:572.15。
本实施例还提供了包含式XXIII所示化合物的垂直单分子场效应晶体管集成器件的制备方法，按照实施例11的步骤，仅将单分子化合物由式XVI所示化合物换为式XXIII所示化合物，得到本实施例提供的基于式XXIII所示化合物的垂直单分子场效应晶体管集成器件。
实施例19：式XXIV所示化合物的合成以及包含其的垂直单分子场效应晶体管集成器件的制备
本实施例首先提供了式XXIV所示化合物的制备方法，包括以下步骤：
式XXIV所示化合物的合成路径如下：
在250mL双口瓶中分别放入59(10.0mmol)、2(15.0mmol)、Pd(PPh3)4(0.30mmol)和Na2CO3(30.0mmol)，抽真空后充入干燥的氮气3次，再加入80mL甲苯、乙醇和水的混合物(6/1/1,v/v/v)。反应液回流24h，冷却至室温后将混合物倒入水中，用二氯甲烷萃取三次。有机层在无水硫酸镁上干燥，再经过滤、蒸发溶剂后，使用硅胶柱层析纯化以合成化合物63。1HNMR(500MHz，CDCl3，298K)：δ＝7.70(t,J＝1.4Hz,1H)7.63(m,8H)7.62(s,4H)7.60(m,1H)7.56(dt,J＝7.51.5Hz,1H)7.44(m,5H)7.29(t,J＝7.5Hz,1H)7.10(d,J＝15.1Hz,1H)6.86(d,J＝15.1Hz,1H).13C NMR(125MHz，CDCl3，298K)：δ＝141.5139.7138.9137.4135.7133.2130.8129.9129.6129.3129.3127.5127.4127.4127.4127.2127.2127.2127.1126.1123.0.HRMS(TOF-ESI+)(m/z)C26H18BrCl:446.03。
用类似方法合成化合物64。1H NMR(500MHz，CDCl3，298K)：δ＝7.71(t,J＝1.4Hz,2H)7.63(m,12H)7.58(m,2H)7.55(dt,J＝7.51.5Hz,2H)7.42(m,7H)7.09(s,2H).13C NMR(125MHz，CDCl3，298K)：δ＝141.5140.8139.7139.7139.7139.7138.9135.7135.7133.2129.3129.3129.2127.9127.6127.4127.4127.4127.4127.2127.2127.2127.2127.2127.2127.1127.1126.1126.1.HRMS(TOF-ESI+)(m/z)C38H27Cl:518.18。
将化合物64(3.0mmol)溶于DMF(10mL)，加入抽真空并充入氮气的双口瓶中，冷至-78℃，加入n-BuLi(2.0mL)反应1h，再加入溶于THF(5mL)的SnMe3Cl(3.0mmol)，恢复至室温反应1h。冷却至室温后将混合物倒入水中，用二氯甲烷萃取三次。有机层在无水硫酸镁上干燥，再经过滤、蒸发溶剂后，使用中性氧化铝柱层析纯化以合成化合物65。1HNMR(500MHz，CDCl3，298K)：δ＝7.70(t,J＝1.4Hz,2H)7.63(m,10H)7.58(m,2H)7.54(dt,J＝7.51.5Hz,2H)7.48(m,4H)7.41(m,5H)7.09(s,2H)0.47(s,9H).13C NMR(125MHz，CDCl3，298K)：δ＝144.9141.5141.5140.8140.5140.4139.7139.7139.7139.7135.7135.7129.2127.9127.7127.6127.4127.4127.4127.4127.2127.2127.2127.2127.2127.2127.1127.1126.1126.1-5.5.HRMS(TOF-ESI+)(m/z)C41H36Sn:648.18。
本实施例还提供了包含式XXIV所示化合物的垂直单分子场效应晶体管集成器件的制备方法，按照实施例11的步骤，仅将单分子化合物由式XVI所示化合物换为式XXIV所示化合物，得到本实施例提供的基于式XXIV所示化合物的垂直单分子场效应晶体管集成器件。
实施例20：式XXV所示化合物的合成以及包含其的垂直单分子场效应晶体管集成器件的制备
本实施例首先提供了式XXV所示化合物的制备方法，包括以下步骤：
式XXV所示化合物的合成路径如下：
在THF(60mL)中加入59(10.0mmol)，二氯(三苯基膦)钯(II)(1.0mmol)，碘化铜(1.0mmol)，二异丙胺(25mL)和11(10.0mmol)。反应混合液回流20小时后，倒入150mL水中。混合物用二氯甲烷萃取，洗涤后在Na2SO4上干燥，过滤并去除溶剂后用柱层析纯化，得到化合物66。1H NMR(500MHz，CDCl3，298K)：δ＝7.69(t,J＝1.4Hz,1H)7.66(t,J＝1.4Hz,1H)7.62(m,3H)7.60(m,1H)7.55(m,1H)7.48(m,1H)7.45(dt,J＝7.51.5Hz,2H)7.36(m,5H)7.25(dt,J＝7.51.5Hz,2H)7.05(d,J＝15.1Hz,1H)6.86(d,J＝15.1Hz,1H).13C NMR(125MHz，CDCl3，298K)：δ＝137.4135.8134.0132.3131.5130.8129.9129.7129.6128.4128.3128.2128.2127.5127.4127.4123122.693.389.7.HRMS(TOF-ESI+)(m/z)C22H15Br:358.04。
用类似方法合成化合物69。1H NMR(500MHz，CDCl3，298K)：δ＝7.63(m,2H)7.59(t,J＝1.4Hz,2H)7.54(dt,J＝7.51.5Hz,2H)7.41(m,4H)7.36(m,6H)7.32(m,1H)7.08(s,2H).13CNMR(125MHz，CDCl3，298K)：δ＝134.0134.0133.7132.3131.5131.5129.7129.7128.4128.4128.3128.2128.2128.2128.2127.4122.6122.6120.893.393.389.789.7.HRMS(TOF-ESI+)(m/z)C30H19Cl:414.12。
将化合物69(3.0mmol)溶于DMF(10mL)，加入抽真空并充入氮气的双口瓶中，冷至-78℃，加入n-BuLi(2.0mL)反应1h，再加入溶于THF(5mL)的SnMe3Cl(3.0mmol)，恢复至室温反应1h。冷却至室温后将混合物倒入水中，用二氯甲烷萃取三次。有机层在无水硫酸镁上干燥，再经过滤、蒸发溶剂后，使用中性氧化铝柱层析纯化以合成化合物70。1HNMR(500MHz，CDCl3，298K)：δ＝7.63(m,3H)7.60(t,J＝1.4Hz,2H)7.53(dt,J＝7.51.5Hz,2H)7.44(m,4H)7.36(m,4H)7.32(m,3H)7.05(s,2H)0.47(s,9H).13C NMR(125MHz，CDCl3，298K)：δ＝144141.2135.8135.8134.0134.0132.3132.1131.5131.5129.7129.7128.4128.3128.2128.2128.2128.2127.4122.6122.6122.493.393.389.789.7-5.5.HRMS(TOF-ESI+)(m/z)C33H28Sn:544.12。
本实施例还提供了包含式XXV所示化合物的垂直单分子场效应晶体管集成器件的制备方法，按照实施例11的步骤，仅将单分子化合物由式XVI所示化合物换为式XXV所示化合物，得到本实施例提供的基于式XXV所示化合物的垂直单分子场效应晶体管集成器件。
Claims (9)
1.一种包含量子干涉效应化合物的垂直单分子场效应晶体管集成器件，其特征是：由二硫化钼(MoS2)模板条带(1)、超平金电极条带(2)、h-BN绝缘支撑纳米孔阵列(3)、具有量子干涉效应的自组装单分子(4)、石墨烯漏端电极条带阵列(5)、Bi2SeO5介质层(6)以及石墨烯栅电极条带阵列(7)构成；具有栅极/介质层/石墨烯漏端电极/单个自组装分子/超平金属电极跨平面垂直异质结构；具有量子干涉效应的自组装单分子(4)选用以下式A或者式B所示化合物中的至少一种化合物分子，
R2-R1-R2-SH
式A
R2-R1-R2-SnMe3
式B
所述式A以及式B中，R1选自式I-式V中的任意一种：
所述式A以及式B中，R2选自二联苯和苯环三键中的任意一种：
所述二联苯为：
所述苯环三键为：
2.根据权利要求1所述的包含量子干涉效应化合物的垂直单分子场效应晶体管集成器件，其特征是：所述式A所示化合物为式VII、式VIII、式X-式XV所示化合物中的任意一种：
所述式B所示化合物为式XVI-式XXV所示化合物中的任意一种：
3.根据权利要求1所述的包含量子干涉效应化合物的垂直单分子场效应晶体管集成器件，其特征是：石墨烯栅电极条带阵列(7)的材料厚度原子层可控，厚度为1-100nm；
Bi2SeO5介质层(6)的材料厚度原子层可控，厚度为1-30nm；
二硫化钼(MoS2)模板条带(1)的厚度为1-3nm，宽度为7-50nm；
h-BN绝缘支撑纳米孔阵列(3)厚度为2-3nm；
超平金电极条带(2)的厚度为1-10nm，宽度为7-50nm，具有原子级平整表面。
4.一种用于制备如权利要求1-3任一项所述的包含量子干涉效应化合物的垂直单分子场效应晶体管集成器件的制备方法，其特征是：1)二维叠层组装；2)作为器件各组成部分的二维材料具有原子级可控平整度和厚度；3)具有超平金源端电极；4)源漏电极间距原子层可控；5)与跨平面垂直异质结构结合，介质层与栅电极层与分子均没有直接接触；6)使用纳米孔阵列实现单分子垂直场效应晶体管的集成；7)所用具有量子干涉效应的自组装单分子为具有量子干涉效应的化合物；8)使用具有高介电常数的二维材料亚硒酸氧铋(κ＝21)作为介电层材料；其中二维叠层组装采用范德华组装工艺，其中材料与材料之间以范德华作用力方式接触。
5.根据权利要求4所述的包含量子干涉效应化合物的垂直单分子场效应晶体管集成器件的制备方法，其特征是：具有量子干涉效应的自组装单分子采用化学自组装的方式与电极相连；自组装单分子与石墨烯漏端电极条带阵列之间是非共价键的范德华作用，与超平金源端电极条带通过Au-S或者Au-C键连接；二维叠层组装中采用原子级平整的硅片、云母、蓝宝石或者柔性材料作为衬底；所述柔性材料为聚酰亚胺(PI)，聚乙烯醇(PVA)，聚酯(PET)中的一种。
6.根据权利要求4所述的包含量子干涉效应化合物的垂直单分子场效应晶体管集成器件的制备方法，其特征是：叠层器件制备采用干法转移工艺，采用机械剥离方式，首先用胶带从二维材料晶体A上撕下一小块，再用新的胶带不停对撕，获得单层或少层的二维材料A；用载玻片1顶部的聚二甲基硅氧烷(PDMS)接触胶带上的二维材料A，再次分离的时候，二维材料A会留在聚二甲基硅氧烷(PDMS)上；再用相同的机械剥离方法，用胶带获得单层或少层的二维材料B，接着用载玻片2顶部的聚二甲基硅氧烷(PDMS)接触胶带上的二维材料B，再次分离的时候，二维材料B薄层会留在聚二甲基硅氧烷(PDMS)上；接着在显微镜下寻找聚二甲基硅氧烷(PDMS)上的超薄二维材料B，通过显微镜分辨两种二维材料的空间位置，通过三维平移台调整A和B在空间位置上达到完全一致从而重叠和接触；此时，让B所在的载玻片2轻微施力，A和B就粘附在一起，接着缓慢地分离聚二甲基硅氧烷(PDMS)和A-B异质结，这样聚二甲基硅氧烷(PDMS)就会脱离B，在载玻片1上留下A-B异质结，然后再通过显微镜和三维平移台将上述结构与实验所需的衬底对准，让载玻片1轻微施力，使A-B异质结粘附在衬底上的其他二维材料上，再缓慢地将聚二甲基硅氧烷(PDMS)与结构分离，以此实现二维材料层的进一步组装。
7.根据权利要求4所述的包含量子干涉效应化合物的垂直单分子场效应晶体管集成器件的制备方法，其特征是：叠层器件制备采用湿法转移工艺，(1)首先在铜箔上利用化学气相沉积(CVD)方法生长大面积石墨烯薄膜；(2)在石墨烯上旋涂聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)胶，形成PMMA-石墨烯-铜箔三明治结构，将该结构放入浓度为3％的过硫酸铵溶液中进行刻蚀，待铜箔溶解完毕后，先将样品转移到干净的去离子水中，以除去石墨烯中残留的过硫酸铵；(3)然后将石墨烯-PMMA结构转移到硅衬底上，利用丙酮溶液的浸泡去除PMMA胶，得到石墨烯漏极；(4)在云母上利用化学气相沉积(CVD)方法生长层状二维半导体硒氧化铋(Bi2O2Se)；(5)对石墨烯上层状的二维半导体Bi2O2Se进行高温下热氧化操作，使得更多的氧原子嵌入二维结构中，Bi2O2Se层层可控地转换成Bi2SeO5；(6)接着采用聚苯乙烯(PS)辅助无腐蚀性转移方法将Bi2SeO5转移至步骤(3)中得到的石墨烯薄层上；具体地：在Bi2SeO5上旋涂PS，形成PS-Bi2SeO5-云母三明治结构，然后在80℃下烘烤15min；再在去离子水(DI)的帮助下将PS膜与Bi2SeO5一起从云母上剥离；然后将PS薄膜放在步骤(3)中得到的石墨烯薄层上，在70℃下烘烤1小时，最后用甲苯洗去，在石墨烯薄层上留下Bi2SeO5样品；(7)再对此结构进行200-500℃退火处理，使二维材料间层叠更加紧密。
8.根据权利要求4所述的包含量子干涉效应化合物的垂直单分子场效应晶体管集成器件的制备方法，其特征是：制备超平金电极的工艺如下，方法一：在MoS2模板层表面上蒸镀一层1-10nm的金薄膜，然后在200℃温度下快速退火，接着通过干法转移方法转移一定厚度的h-BN绝缘支撑层到金薄膜上对金膜起到限域作用，再在400℃温度下进行退火，获得超平金电极；方法二：通过原子层沉积(ALD)工艺在MoS2模板层表面上沉积一层1-10nm的金薄膜，接着通过干法转移方法转移一定厚度的h-BN绝缘支撑层到金薄膜上对金膜起到限域作用，再在400℃温度下进行退火，获得超平金电极；方法三：在MoS2模板层表面上用电化学沉积的方式沉积一层1-10nm的金薄膜，然后在200℃进行退火处理，接着通过干法转移方法转移一定厚度的h-BN绝缘支撑层到金薄膜上对金膜起到限域作用，再在400℃温度下进行退火，获得超平金电极。
9.根据权利要求4所述的包含量子干涉效应化合物的垂直单分子场效应晶体管集成器件的制备方法，其特征是：h-BN绝缘支撑纳米孔阵列为直径小于3纳米的纳米孔阵列，采用以下制备方法中的一种得到，方法一：采用FIB工艺，在h-BN绝缘支撑层上纳米孔定位处直接用聚焦在一个半高宽为3nm，束流约2pA的探针内的35keV Ga+光束照射，钻孔获得所需结构；方法二：首先用高能电子束在h-BN绝缘支撑层上纳米孔定位处产生缺陷点，然后用反应离子刻蚀方法在缺陷点处进行刻蚀，扩大缺陷直径，形成直径小于3纳米的纳米孔阵列。
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Citations (4)
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|---|---|---|---|---|
| JP2006182710A (ja) * | 2004-12-28 | 2006-07-13 | Sony Corp | ポルフィリン化合物及びその製造方法、有機半導体膜及びその製造方法、並びに半導体装置及びその製造方法 |
| CN108155290A (zh) * | 2016-12-02 | 2018-06-12 | 北京大学 | 一种基于离子液体栅的单分子场效应晶体管 |
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| 单分子电子器件概况及其研究进展;曹阳;《大学化学》;20090630;第24卷(第3期);第1页-第4页 * |
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