利用单个分子或分子集合制造功能器件,不仅满足了传统硅基电子器件日益微型化的技术要求,而且为在分子水平上探索材料的内在特性提供了一个理想的窗口。早在20世纪70年代初,将单个分子连接到两个金属电极上制备分子电子器件这一想法就被提出并不断研究,其中分子整流器因其在分子水平上具有电流整流功能,即只允许电流沿一个偏压方向流动,并在相反方向进行抑制而受到研究者们的广泛关注。而迄今为止,人们发现在单分子电子学中,物理不对称性是实现整流性能的关键因素。因此,人们设计和研究了大量具有不对称锚定基团或分子骨干的分子,用于实现电流整流。然而,获得这些分子的这种内在不对称结构需要复杂的化学合成,同时通过实验验证整流性能也相对困难。因此,人们也发展到了另一种思路:物理不对称结构还可通过构建不对称电极来实现。近年来,一些研究利用金属和半导体电极证明了不对称电极界面上自组装单层膜具有明显的整流效应。但是由于技术上的困难,在单分子水平上用不同金属电极构建不对称分子结仍然是一个巨大的挑战。基于以上讨论,本文我们开发了一种z-压电脉冲调控STM-BJ技术,以有效地制造包含金、银、铂等不同电极的不对称分子结。通过测量不同杂化结在正反偏压下的电导和电流-电压曲线,研究其在单分子水平上的整流效应,并讨论由电极不对称引起的电子传输和整流的机理。另外,除了电极材料对分子电子输运的影响外,锚定基团也是影响分子结电导的主要因素之一。因此在本文中我们还选用具有不同锚定基团个数和位置的二苯乙炔以及蒽醌分子,进一步探究锚定基团对单分子电子输运的调控。具体的工作如下:1.我们开发了一种z-压电脉冲调控STM-BJ技术,用于有效地制造包含金、银不同电极的不对称分子结,并且运用I（s）技术验证该技术制备不对称金属结的可靠性。同时还以4,4′-乙烯二吡啶（BPY-EE）为目标分子,系统地测量不同金属结的电导,研究发现对称银分子结电导(10-5.25G0)<不对称银-金分子结电导(10-4.0G0)<对称金分子结电导(10-3.5G0),其结果与理论计算的透射系数T（E）顺序高度一致。本工作为不对称金属电极杂化结的制备提供了一种可行的方法,同时揭示了不同金属分子结中电子输运的电学性质。2.利用上一章的z-压电脉冲调控STM-BJ技术,进一步拓展不对称分子结的种类,制备了Ag-para-BT-Au、Pt-BPY-EE-Au杂化结,并测量不同金属分子结在正反偏压下的电导和电流-电压（I-V）曲线,研究其在单分子水平上的整流效应,并讨论由电极不对称引起的电子传输和整流的机理。结果表明当偏压从100 m V变到-100 m V时,Ag/BPY-EE/Au的单分子结电导降低了约70%,且可以清楚地观察到Ag/BPY-EE/Au分子结在单分子水平上具有明显的不对称I-V特征。这种整流行为可以归因于分子与两端电极不同界面耦合强度引起的,并通过在两个偏压下的T（E）得以证实。同时,其它不对称金属分子结也表现出类似的整流行为。目前的工作深化了对不对称金属-分子结电子输运的理解,为未来设计分子整流器提供了一种可行的方法。3.以金为电极,基于常规STM-BJ方法,选用二苯乙炔和蒽醌系列分子为目标分子,研究不同锚定基团个数和位置对分子电子输运的影响。结果表明对于二苯乙炔分子,当锚定基团位于对位时电导最大,间位时电导最小,可归因于量子干涉的影响;同时还发现当分子存在多个锚定基团时电导增大,可能是由于多锚定基团电子传输路径增多引起的。而对于蒽醌分子,当锚定基团位于1,8位置时检测不出电导峰,当位于2,6位置和1,5位置时能看到明显的电导峰与文献报道结果类似,证明锚定基团位于此位置无破坏性量子干涉存在。