纳米科技以其广泛的应用价值，吸引了世界各国的深入研究。纳米科技研究结构尺寸在1至100纳米范围内物质的特性和相互作用，其目的是利用这些性质构建具有特定功能的纳米材料和纳米器件。纳米科技涉及过个领域，是一门多学科交叉、实用性极强的科学技术，它使人类对物质世界的探索和改造能力延伸到了原子和分子领域。由于维度降低和尺寸减小，低维纳米结构表现出许多有趣的物理和化学现象，拥有巨大的潜在应用价值。其中，纳米团簇是由几个乃至上千个原子、分子或离子通过物理和化学方式组成的相对稳定的聚合体，具有很多新奇的性质和现象。随着纳米科技的发展，对低维纳米结构的制备和表征显得尤为重要。扫描隧道显微镜是一种非常先进的表面分析设备，通过它，我们能够观察到原子的结构和排列情况，更重要的是，它不会对样品表面造成损伤，已成为纳米科技领域的一个重要研究手段。此外，和扫描隧道显微镜配套使用的超高真空系统，能够降低其他微观粒子的干扰，进一步保证了实验数据的准确性。　　本论文在超高真空环境中，采用分子束外延（MBE）生长技术，在Si(111)-7×7表面上自组装生长出Cd纳米团簇阵列，并利用低温扫描隧道显微镜分析其结构、形成过程以及电子性质。首先，我们针对Cd在Si(111)-7×7表面的初期生长行为进行了研究。实验观察发现，在低覆盖度下，Cd吸附在7×7表面半单胞内形成纳米团簇。进一步的研究表明，即使在初始吸附阶段，Cd纳米团簇并未均匀地分布在衬底表面，而是相互链接形成二聚体、三聚体、六聚体以及链状等不同的局域结构。统计分析表明，Cd纳米团簇占据在Si(111)-7×7表面两个半单胞的概率大致相同，大大区别于以往报道过的金属团簇，如Na、Pb、Zn团簇等，后者显示出优先占据层错半单胞的倾向性。我们还发现，在不同的偏压下团簇显示出不同的形貌特征，随着偏压的降低，图像中团簇的亮度变小，甚至消失不见，说明Cd纳米团簇具有独特的电子性质。对比正负偏压下的STM图形，一个明显的特征是，Cd纳米团簇的存在会对近邻半单胞中最近的中心Si顶戴原子造成强烈的影响，使其在空态和占据态图像中表现出截然相反的行为。考虑到Cd和Si原子电负性的差异，一个合理的解释是在两者之间存在着电荷转移。需要指出的是，实验中衬底的温度约为150℃。在室温下，形成的团簇是不规则的无序结构。　　此外，我们通过控制Cd的沉积量，在Si(111)-7×7表面上形成了一种具有六角对称性的二维有序纳米团簇阵列。