肖特基二极管由于其独特的整流、限幅特性,在集成电路中有着广泛的应用。随着集成电路中电子元器件密度的不断提高,传统的硅基半导体由于在纳米尺度下稳定性差,加工困难等缺陷,难以满足肖特基二极管微型化的要求。得益于微观测量和调控技术的出现,分子电子学得到了空前的发展,利用有机分子在金属表面的双稳吸附态之间的切换,在正负偏压下实现二极管势垒的变化,为分子肖特基二极管设计提供新的思路。大量的研究表明:官能团作为有机分子重要的组成部分,能够改变分子和电极之间的界面性质,调控分子器件的性能。本论文采用密度泛函理论,选取对二氯苯、1,2,4,5-四氯代苯、六氯代苯、对二氟苯、1,2,4,5-四氟代苯、六氟代苯等分子在Pt（111）表面的双稳吸附结构作为研究对象,基于这些双稳吸附体系设计了分子肖特基二极管。同时研究了不同官能团数量、不同官能团种类对吸附界面性质及肖特基二极管输运性能的影响。本文主要的研究工作如下:（1）系统研究了氯代苯、氟代苯分子在Pt（111）表面的吸附构型及界面性质。比较了化学吸附态和物理吸附态的结构及电子性质的差异:化学吸附分子发生变形且吸附高度较低,界面处发生了大量电荷转移;物理吸附分子平坦且吸附高度较高,界面处发生局部电荷转移。比较不同官能团数量的分子的吸附界面发现:化学吸附态中,中心碳环与衬底的共价键主导了碳环的吸附高度,因此吸附高度相似;物理吸附态中,随着官能团原子的增多,分子与衬底之间的排斥力增强,吸附高度增大。比较不同官能团种类的分子的吸附界面发现:由于氯原子半径比氟原子大,氯代苯分子与金属之间的范德华力作用更大,因此,氯代苯的吸附高度更高。（2）通过能级匹配,计算了有机分子吸附体系分别在化学吸附态和物理吸附态下的界面势垒。提出了实际的电路模型,计算了有机分子与左右两侧电极之间的界面势垒,发现:两侧电极中势垒较高的一侧主导了电路的输运性质,化学吸附态中起主导作用的势垒高于物理吸附态的主导势垒。计算了输运模型的电流-电压曲线和电荷传输路径,发现物理吸附态的电流远大于化学吸附态电流。随着氯原子取代数量的增加,二极管的整流比减小。此外,通过计算氟代苯吸附体系的电流-电压曲线发现物基于氟代苯分子设计的肖特基二极管的整流比大于氯代苯肖特基二极管,且信号强度更强。