有机半导体器件以轻薄、柔性、可大面积加工、低成本、绿色无污染等优势在各类电子产品领域占有一定的市场份额,所以掀起广大科研工作者对影响有机半导体器件性能的因素的研究。有机薄膜作为有机半导体器件的核心工作层受到了大家的高度重视,科研结果表明大面积、连续、高度有序、缺陷少的有机薄膜可以提高半导体器件的器件性能。近些年科研工作者通过生长方法和生长条件的优化的研究可以获得具有高质量的薄膜,但是在精确而全面地研究有机薄膜的生长行为机理、物理化学性质等方面还存在较大挑战。比如对单层薄膜晶畴融合处的分子的排布有序性、晶畴中的分子排布结构、不同取向的薄膜的物理化学性质差异等系统性的研究,它可以发展和拓展有机薄膜生长的理论。扫描隧道显微镜(STM)是可以获得分子膜的界面结构的高分辨率表征技术,为以上提到的薄膜精细结构问题的研究提供选择,但是STM工作在导电单晶基底上,而器件中衬底一般不导电,无法运用STM。有机薄膜在单晶导电衬底通常采取分子平面平行与衬底生长,而器件中的有机分子平面垂直于衬底,分子取向的差异导致难以利用STM研究的有机薄膜的结果精确建立从分子到薄膜以及器件水平的关系。为了解决这两者的矛盾,在单晶基底上实现类似器件中有机薄膜的生长的研究至关重要。在本论文中以并五苯为典型研究对象,我们采用碳三十二烷自组装层来修饰石墨(HOPG)和Au(111)表面单晶表面实现了并五苯薄膜类似于器件中薄膜的生长的转变,重要的是我们获得大面积高质量的并五苯薄膜,并且运用STM获得薄膜的高分辨结构,这项研究对于器件薄膜的生长机理的研究具有重大意义。1、并五苯在单晶表面的生长行为研究并五苯在HOPG和Au(111)表面表现出不同的生长模式。并五苯在HOPG表面有初期的膜状结构(分子平面平行于基底)和后期的针状结构(分子平面倾斜于基底)。并五苯在Au(111)表面是点状的非晶颗粒。两种表面并五苯都未出现与器件中薄膜类似的结构。2、单晶表面高质量的正构烷烃分子膜的生长研究运用溶液法和蒸镀法在HOPG和Au(111)表面制备烷烃三十二烷和三十三烷的自组装薄膜,两种烷烃在HOPG表面的自组装结构一样。对于Au(111)面,两种烷烃自组装结构体现出不同,说明烷烃自组装结构受基底、分子奇偶性的影响。另外,我们研究了溶液法和蒸镀法制备三十二烷自组装单分子膜的区别,蒸镀法沉积烷烃自组装薄膜生长方式是岛状生长方式。对于溶液法,我们可以获得大面积的高质量烷烃自组装膜,均一的大面积单分子层薄膜对于石墨和Au(111)表面是良好的修饰层,为后续有机半导体薄膜生长提供了基础。3、烷烃修饰的单晶表面并五苯薄膜的生长我们运用溶液法和蒸镀法制备三十二烷修饰HOPG表面和Au(111)表面,改变表面的表面能,因而在修饰的表面获得大范围、均一、大尺寸晶畴的并五苯层状膜。通过XRD测量获得并五苯薄膜中的分子取向和分子堆积信息,信息表明修饰表面上的并五苯薄膜与二氧化硅表面的并五苯薄膜具有十分类似的结构,形成了薄膜相。借助STM得到Au(111)面上的并五苯层状膜的高分辨实空间高分辩图,并五苯在薄膜中确实采取鱼骨刺的排布方式,并且高度有序。我们实现了对薄膜的精确表征。通过烷烃修饰和STM表征的方法,人们将能够获得更多器件薄膜分子的精细结构信息和电子信息,为全面理解有机半导体薄膜的生长和性质提供了基础。