随着电子信息学的发展,薄膜材料和薄膜技术受到越来越多的关注。其中,有机分子薄膜有着优异的柔韧性以及很高的电荷迁移率和发光效率,它已经在有机分子器件上得到了广泛的应用。薄膜的结构以及热稳定性对有机分子器件的性能有很大的影响,因此这方面的研究有着重要的意义。根据本研究组的最新实验结果,本文采用第一性原理计算方法研究了Coronene分子在Cu(110)基底上单层薄膜的热稳定性以及QA16C分子在Ag(110)基底上自组装单层薄膜结构随覆盖度变化的机制,得到了以下有意义的结果:　　 1.采用密度泛函理论和分子力学方法研究了Coronene分子在Cu(110)基底上不同薄膜结构的吸附能及自由能随温度(F-T)的变化关系。研究发现,在低温时(185 K)分子与基底间的相互作用主要是范德瓦尔斯力,在它的作用下形成了最初的S1结构。第一次结构转变,即S1→S2,可以被理解为随着温度的升高分子与基底间的相互作用由物理性的转变成化学性的。而温度进一步升高导致自组装结构充分驰豫成为最终的S1,从而出现了第二次结构转变。3种结构的F-T曲线没有交点,这解释了结构转变的不可逆性。　　 2.采用热力学方法发现,在比较亚单层薄膜不同结构的稳定性时,应该以单分子自由能为标准;而在比较单层薄膜不同结构的稳定性时,应该以单位面积自由能为标准。薄膜生长过程中依次发现了8种自组装结构,经过退火其中只有3种结构能够稳定存在。DFT和MM计算结果表明,8种薄膜结构的出现顺序及热稳定性满足热力学分析得到的结论。