有机半导体因其化学结构可调、柔性以及大面积加工等优势在近几十年成为研究热点之一。然而和无机半导体相比,有机薄膜的电运输性能尚较低。其中有机半导体的光电性能与其薄膜中分子堆积、结晶度、生长模式和纯度等直接相关。在典型的有机半导体器件中,有机薄膜通常生长在非晶衬底上,薄膜质量相对较差。近年来,随着二维材料的迅速发展,这种具有原子级平整、层间范德瓦尔斯（van der Waals）相互作用的材料为有机薄膜的高质量生长提供了良好的基础。六方氮化硼（h-BN）作为一种具有宽带隙的二维材料,近年来作为有机薄膜器件的衬底用于生长高有序有机晶体及制备高迁移率晶体管,体现出了优良的潜力。然而在这类二维单晶材料上,有机小分子的外延生长行为和机理仍不明确,不同的分子表现出不同的行为。本论文以红荧烯（Rubrene）和富勒烯（C60）为主要研究对象,详细探究了有机小分子在六方氮化硼（h-BN）上的生长过程与机理,揭示了小分子有机层与二维材料诱导层之间的相互作用关系,优化出高质量的有机薄膜并制备了相应的高性能有机半导体器件。论文的三个主要工作成果如下。1.系统研究了基底材质、基底温度和薄膜厚度对Rubrene薄膜形态的影响,探究并观测到rubrene薄膜从非晶态到结晶态的转变行为。在h-BN上优化基底温度,实现了 rubrene分子的高质量层层生长,获得了具有大尺寸、连续、晶态的Rubrene薄膜。并结合高分辨原子力显微镜（Atomic Force Microscope,AFM）和透射电镜（Transmission Electron Microscope,TEM）分析出 Rubrene 和 h-BN 之间的外延关系。即剥离的单晶h-BN衬底对Rubrene分子具有优良的取向诱导作用,解决了传统工艺真空蒸镀难以制备出高质量结晶的Rubrene薄膜的问题。基于此,我们构建出基于h-BN/Rubrene异质结的高迁移率薄膜晶体管,器件载流子平均迁移率为0.41 cm2/Vs,最高可达1.20 cm2/Vs。此外该晶体管表现出对365 nm紫外响应特性,为基于h-BN/Rubrene异质结的器件应用提供了一定基础。2.研究了 C60分子在h-BN上的生长过程,观察到C60薄膜随着基底温度的升高从团簇状到分形生长的转变。在高基底温度下,C60分子在亚单层主要以分形生长为主,随着薄膜厚度增加逐渐转化为岛状生长,在沉积一定厚度后可以得到具有微米级大尺寸晶畴、梯田状的C60晶体薄膜。并结合高分辨AFM获得了 C60分子的堆积结构。基于该层状薄膜构建的h-BN/C60场效应晶体管的最高迁移率达到了 3.20 cm2/Vs,相较于在文献中CVD h-BN上沉积的C60薄膜的最高迁移率（1.60 cm2/Vs）,提升了一倍,也高出了大部分n型场效应晶体管,拓宽了 n型场效应晶体管的发展道路。3.通过前期分别探索p型和n型有机小分子在二维材料h-BN上的生长规律,进一步探索了有机p-n异质结在h-BN上的生长。发现在h-BN/C60薄膜上可以外延生长Rubrene从而得到高质量的C60/Rubrene异质结构,异质结形貌保持了梯田状结构。而基于h-BN/C60/Rubrene结构的器件与h-BN/C60的器件相比较之下,载流子迁移率提升到了 3.3 cm2/Vs。另一方面,在满覆盖的Rubrene薄膜上得到的C60薄膜呈现的并非连续平整的层层生长形态,而是球状结晶态,表明C60无法在rubrene晶体薄膜上外延。产生这种现象的原因可能是由于两种分子的晶体堆积差异。C60晶体是高对称性的立方结构堆积,而Rubrene晶体是较低对称性的正交晶系。结合两者较大的晶格失配,C60难以沿着底层的晶格外延生长。