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并五苯基有机薄膜晶体管具有可制备在柔性衬底上、质轻、并拥有与非晶硅薄膜晶体管相媲美的电学性能以及相对好的稳定性等优点，在射频标签、有机平板显示、电子纸和大面积传感器等领域有着巨大的应用前景，成为人们当今研究的热点之一。本论文通过控制并五苯有机半导体薄膜的初始生长模式，探索了有机薄膜形态和器件性能之间的关联，主要研究内容及成果总结如下：
1.利用原子力显微技术，研究了并五苯薄膜的生长特性，揭示了二氧化硅衬底化学清洗方法对衬底表面性质和薄膜初始生长模式的影响。发现，并五苯在有机溶液清洗的SiO2衬底上以三维模式生长，而在氨水清洗的SiO2衬底上以S-K模式生长。基于氨水清洗的SiO2衬底生长的并五苯薄膜的晶粒尺寸、以及分子的有序性都有明显改善。
2.研究了不同生长模式的并五苯有机薄膜晶体管的器件性能，并采用静电力显微镜(EFM)方法研究了以二维层状模式生长的单分子层厚并五苯薄膜中载流子在畴边界的传输情况。发现有机薄膜晶体管的器件性能与有机薄膜的初始生长模式密切相关。以S-K模式生长的并五苯OTFT的迁移率、开关比要远远高于以三维岛状模式生长的并五苯薄膜晶体管。SiO2衬底上，采用S-K生长模式获得了迁移率高达1.0cm2V-1 s-1的并五苯OTFT，开关比增加到106。这一结果是迄今为止在没有修饰的SiO2衬底上获得的最高迁移率值之一。由此我们确信并五苯OTFT的器件性能由初始几层并五苯分子有序排列决定，尤其是第一层分子的有序排列。
3.制备了具有不同表面能的多种聚合物绝缘衬底，研究了并五苯薄膜在这些衬底上的成核与生长，以及相应的并五苯OTFT器件性能。结果发现，当控制生长条件时，并五苯在所有这些衬底表面均可以S-K模式生长。实验发现，随着衬底表面能的增加，其初始成核密度也随之增加，同时OTFT器件的性能与并五苯初始成核密度密切相关，而与厚层并五苯薄膜的形貌关系不大。随着初始成核密度降低，并五苯OTFT器件的迁移率、开关比增加。作者在PS/SiO2衬底上制备的OTFT显示出非常优异的器件性能，迁移率高达1.3 cm2V-1S-1，开关比为3.0×107。
4.初步研究了单层并五苯薄膜的热稳定性，以及衬底表面能对单层薄膜热稳定性的影响。通过一系列连续的AFM测量和SEM表征发现，单层并五苯薄膜在室温下存在沉积分子迁移和再聚集过程。当在一定环境下退火，单层并五苯分子膜的聚集过程加速，倾向于形成更稳定的类晶体结构，表现为有明显的晶面方向。这一聚集过程还受衬底表面能的影响，随着衬底表面能的降低，再聚集的晶粒密度减小，尺寸增加。我们认为利用这种单层薄膜的再聚集过程有可能获得一种制备并五苯单晶的新方法。