近年来，有机场效应晶体管由于质轻、价廉、柔韧性好等优点吸引了越来越多的关注。本论文设计合成了一系列新型有机小分子半导体材料，通过紫外可见光谱、电化学和热重等表征手段对其能级关系和稳定性进行了系统研究，制备了有机场效应晶体管，研究其电学性能，探索结构与性质间的相互关系，结合薄膜的形貌和晶体中分子的排列对其电学性能的影响进行了探讨。主要内容如下:　　1.通过一种新的合成方法高效的合成了C6-DBTDT，通过CV、UV-Vis、TGA，质谱、氢谱、碳谱对所合成的材料进行了系统的表征。通过改变溶液的浓度，选择性的得到C6-DBTDT的两种晶相，通过AFM、TEM、XRD，SAED等对两种晶相进行了表征。分别构建了基于两种晶相的器件，研究了两种晶相的电学性能。基于α相的单晶器件呈现高达8.5cm2/(V.s)。与α相比，β相表现出更优的电学性能，最高迁移率为18.9cm2/(V.s)。通过计算解释了两种晶相电学性能迥异的原因，证实了这类分子其凝聚态结构和性能之间的关系。　　2.合成了不同直链烷烃、环脂肪烃和芳香烃苯环取代的DBTDT衍生物。采用紫外吸收光谱、循环伏安法以及热重对所合成产物进行了系统表征。结果表明，这些衍生物材料具有很好的抗光和抗氧化的稳定性;热重分析表明烷基链的引入提高了材料的热学性能，说明材料有很好的热稳定性。制备了Ph-DBTDT的薄膜有机场效应晶体管，在空气中所有器件均为p型载流子传输模型。通过基板加热研究了温度对于载流子的影响，当温度为60℃时，其迁移率最高，为0.4cm2/(V.s)。　　3.合成了一种新的己基取代的并五噻吩衍生物C6-PTA，采用紫外吸收光谱、循环伏安法以及热重分析对C6-PTA进行了系统表征。结果表明，C6-PTA半导体材料具有很低的HOMO能级和较宽的能级带隙，说明该材料具有很好的抗光和抗氧化稳定性，其较高的分解温度表明材料优异的热稳定性。制备了基于C6-PTA的薄膜器件，该材料具有很好的结晶性，但由于形成了棒状的结构，导致晶界较大，所以薄膜迁移率不尽人意。但该材料的迁移率与温度的影响不大，显示了一定的温度不依赖性。用XRD和AFM对于薄膜进行了相关表征。制备了基于C6-PTA的单晶器件，其最高迁移率可达0.64cm2/(V.s)。迁移率较其薄膜迁移率有量级的提高，说明晶界缺陷是影响载流子输运的重要因素。　　4.设计合成了氟代和氯代的DBTDT衍生物半导体材料，采用紫外吸收光谱、循环伏安法对两个化合物进行了表征。其较低的LUMO能级表明它们是潜在的n型特性半导体材料。　　5.设计合成了三个二氰基对二苯乙烯衍生物半导体材料，采用紫外吸收光谱、循环伏安法以及热重对化合物1-3进行了系统表征。制备了基于化合物2的薄膜器件，在真空测得其化合物2确实表现为n型载流子传输特性。该材料具有很好的结晶性，晶界较小，迁移率为0.02cm2/(V.s)。