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本文介绍了在超高真空环境下，在金属表面上通过各种反应制备新的分子或聚集体的结构。与溶液中反应不同，在超高真空环境下，将反应物分子沉积到衬底表面上通加热、光照及注入电子等方式的诱导即可发生反应生成相应的产物。反应过程中由于溶剂分子和催化剂的缺失使得衬底在反应中的重要性被凸显出来。在具体的反应中，前驱体种类、反应温度和衬底的材质及晶体学取向等都是影响表面反应的重要因素。利用各种表面反应制备出的SCOF结构具有比各种弱作用力相互作用形成的自组装结构更高的稳定性。可以利用其超薄以及稳定的性质作为表面的化学保护层，也可作为模板用于容纳其他种类的分子如C60分子92。而在表面上合成的共扼的一维及二维结构如分子导线、石墨烯条带等在有机电子学领域具有潜在应用价值。