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有机固体是一门新兴的学科，它在20世纪40年代末才形成，但在近30年中快速发展，并取得了巨大成就。由于分子间相互作用较弱，所以有机固体过去一直被看作是电的绝缘体。40年代末发现了有机半导体，70年代初有了有机导体，后来制得了高聚物导体，其电导率接近金属的电导率，70年代末出现了有机超导体，80年代获得了有机铁磁体。有机固体已经在很多领域得到了应用，有机光导体在商业上已经应用到激光打印机中，在光电子通讯技术方面也有着应用前景。
本文着重研究了三种TCNQ类电荷转移复合物的有机半导体单晶样品--丙基吗啉(PrQn(TCNQ)2)、甲基丙基喹啉(MPM(TCNQ)2)和甲基乙基喹啉(MEM(TCNQ)2)--的表面形貌，结合DIAMOND软件，比较了晶体表面分子的结构与晶体的体结构之间的异同，研究了STM扫描时分子晶体表面结构的稳定性，表面上分子排布的变化。这一研究对有机半导体在分子电路、分子开关、分子半导体器件、分子存储以及分子计算机等方面的应用有着重要的实际意义，并对晶体表面的掺杂，获得高电导的电荷转移复合物，以及有机超导体的研究有着一定的指导意义。获得结果如下：
1.在深入了解扫描隧道显微镜的原理以及结构的基础上，熟练掌握了超高真空变温四探针SPM技术。利用扫描隧道显微镜(STM)在常温、超高真空下对三种样品进行了表面形貌测量。大范围扫描时，得到了分子级平整的表面平台，平台上的台阶高度恰好是晶体的某个晶格常数。在此平整表面上选取一小范围继续扫描时，得到了有序的分子级高分辨图像。由图像得到晶轴夹角，并通过行扫描剖面图计算得到晶格常数。对比DIAMOND软件中的实际晶格结构图，可以知道扫描平面与单晶样品的某个晶面相对应。
2.通过了解有机电荷转移复合物的形成以及结构特点，对三种样品的STM表面形貌像进行比较，讨论其稳定性。在STM扫描得到分子级高分辨形貌像后，改变扫描偏压以及隧道电流，发现PrQn(TCNQ)2分子晶体的高分辨形貌像不发生变化，说明该分子晶体样品表面结构比较稳定。而MPM(TCNQ)2以及MEM(TCNQ)2的高分辨像有两种不完全相同的周期结构，说明表面结构相对不稳定。由于针尖影响，高分辨的图像上分子链的取向发生变化。扫描MEM(TCNQ)2分子晶体样品时，只有在一定的扫描偏压和隧道电流下，才能得到高分辨的表面形貌像。偏压增大到一定值时，高分辨图像消失，说明在三个样品中MEM(TCNQ)2的表面结构是最不稳定的。