分子器件是一种新型的纳米电子器件，因其优越的电学性质在纳米电子学领域具有重要的潜在应用价值。本文利用基于密度泛函理论和非平衡格林函数的第一性原理方法研究了掺杂、分子与电极间距离、电极结构、分子构型以及侧基团吸附对分子器件电子输运性质的影响。主要内容如下:　　(1)研究了硼氮单独掺杂、硼氮对掺杂以及C60分子与金电极距离的变化对分子器件电子输运性质的影响。研究发现:理想C60分子器件表现出明显的金属性质，并且呈现出负微分电阻效应;然而硼氮杂质的引入抑制了分子器件的电子输运能力，单独掺硼或掺氮时，负微分电阻效应消失，而进行硼/氮对掺杂时，系统中又出现了负微分电阻效应。C60分子与电极距离的变化对分子器件的电子输运性质的影响很大，随着分子与电极距离的增大，分子与电极之间的耦合度减弱，从而导致分子器件的电子输运能力降低，电流增长缓慢和负微分电阻效应峰谷比逐渐减少直至消失。　　(2)研究了碳链长度和电极结构的变化对碳链分子器件电子输运性质的影响，研究结果表明:碳链分子器件的电导随碳链长度呈奇偶震荡效应，奇数碳原子碳链分子器件的电子输运能力比偶数碳原子碳链分子器件的电子输运能力强，其主要原因是奇数碳链分子器件中为碳碳双键结构，产生的π共轭结构，更有利于电子的输运;在C7分子器件中产生了负微分电阻效应，而在C8分子器件中则没有。当左右电极结构不对称时，碳链分子器件呈现出整流效应，并且C7分子器件的整流效应比C8分子器件的整流效应要明显，这是由于电极的对称性破坏以及电极与中心散射区的不匹配造成的。　　(3)研究了单侧基吸附对碳链分子器件电子输运性质的影响，结果发现，C7分子器件中，侧基团吸附的最大特征是吸附的奇偶位置效应:侧基团吸附在序号为奇数的碳原子上时，其对分子器件的电子输运能力的抑制作用明显，而吸附在序号为偶数的碳原子上时，这种抑制作用减小，但是在C8分子器件中，这种位置效应存在但不明显。同时C7分子器件上的负微分电阻效应并未随着侧基的引入而消失。当侧基团吸附在C8分子器件的第一个碳原子上时，破坏了碳链的电子结构，C8分子器件的电子输运能力增强。　　(4)研究了两种具有双侧基吸附的碳链分子器件的电子输运性质。首先研究双侧基吸附对C7碳链分子器件的电子输运性质的影响。研究结果表明:(a)当氨基固定吸附在第一个碳原子上时，羟基吸附在偶数位的分子器件都产生明显的负微分电阻效应，而羟基吸附在奇数位的分子器件没有出现负微分电阻效应;(b)氨基和羟基的双吸附严重的破坏了分子器件的对称性，产生了整流效应;其次，研究了双侧基吸附对C8碳链分子器件的电子输运性质的影响，研究发现:当氨基固定吸附在第一个碳原子上时，在非常低的偏压作用下C8分子器件的电流都较小;羟基吸附在偶数位的分子器件都存在负微分电阻效应，而羟基吸附在奇数位的分子器件分子器件中负微分电阻效应则消失。