納米器件的研究是納米科學的核心之一，由于其在納米電子學、納米生物學以及光電器件中的潛在應用，近年來受到全世界的廣泛關注并得以迅速發(fā)展。納米器件的構筑方法主要有兩種，以掃描探針顯微鏡 (SPM)系統(tǒng)構筑“模型器件”和以納米間隙電極對構筑“實際器件”。運用納米間隙電極對構筑器件的時候，要求納米材料具有較好的剛性(如納米碳管)，能夠將納米間隙電極對連接起來，而不是在兩電極間團聚成一個線團的結構。

    自上世紀90年代以來，共軛聚合物以其優(yōu)異的光電性能在有機光電子領域受到廣泛的重視。然而，共軛聚合物在納米器件中的研究則鮮有報道，主要有兩個原因：一是大多數(shù)共軛聚合物的分子缺乏足夠的剛性，很容易團聚，導致其難以“站立”在基板上以SPM構筑 “模型器件”，或以納米間隙電極對構筑實際的器件；二是大多數(shù)共軛聚合物分子缺乏特異的功能性端基，導致聚合物分子缺乏與基板或電極結合的能力，使分子與電極的結合不穩(wěn)。然而，對共軛聚合物納米器件的研究，不僅可以將共軛聚合物拓展到納米電子學領域，同時也為我們在納米尺度/分子尺度上研究共軛聚合物，提供一個有益的手段。

    在中國科學院、國家自然科學基金委和科技部的支持下，化學所有機固體院重點實驗室胡文平研究員、劉云圻研究員、朱道本院士與日本電話電訊株式會社合作，合成了一種既具有一定剛性，又帶有自組裝端基的聚苯乙炔類分子。他們采用電化學沉積技術制備了納米間隙的金電極對，結合電場誘俘和稀溶液自組裝技術，成功地制備了共軛聚合物的納米器件。其研究結果表明，這種聚合物納米器件具有良好的光電響應行為，其對光的響應速度達400Hz，比其薄膜器件的響應速度快得多(通常在數(shù)秒到幾十秒)，是一個納米尺度的理想光開關。同時，該納米器件表現(xiàn)出理想的p-型場效應晶體管的性能(p-型場效應晶體管廣泛應用于集成電路，CMOS器件等)，在低溫下觀察到類似單電子的響應行為。這一研究結果為共軛聚合物在納米電子器件中的應用開拓了新的思路。

    有關研究成果已經(jīng)發(fā)表在近期《美國化學會志》(J. Am. Chem. Soc. 2005，127, 2804-2805 )上。