自组装在实现表面功能化、创造可以被精准调控的且具有特定的性质和功能的纳米结构方面是一个很有前途的策略。自组装结构使表面呈现出一些独特的性质,反过来,表面为设计二维自组装材料的结构和性能起到了三维空间中所没有的限制作用。由于固体表面的自组装是由分子-分子和分子-衬底相互作用之间的微妙的关系控制的,所以可以通过改变作为构筑单元的有机分子,表面的化学性质和结构,以及衬底温度等方法来改变分子-分子和分子-衬底相互作用,进而调控固体表面的超分子自组装结构。对自组装结构的有效调控是最终实现纳米器件应用的关键所在。本论文利用超高真空-扫描隧道显微镜(UHV-STM)研究了几种带有柔性链的有机分子在不同的非共价键作用下的表面超分子自组装。主要研究内容包括以下三个方面:(1)在第3章,我们研究了Au(111)表面上带有柔性侧链的分子1和Fe原子的配位自组装。STM研究显示,分子1中的柔性侧链的摆动对系统的熵有较大的贡献,因而可以用来对自组装结构进行调控。我们利用侧链的调控作用得到了大面积,单分子级有序的二维多孔网络结构。(2)在第4章,我们研究了分子柔性侧链对金属表面超分子配位自组装的调控作用。有机分子1由带吡啶基的咔唑骨架和一条十四烷基侧链构成。在预先沉积了Cu的Au(111)表面上,分子1可以通过py-Cu-py配位方式连接成链。STM研究显示,室温下分子1的十四烷基链由于自身热能而在衬底表面高速摆动。实验发现这种由侧链的摆动引起的空间位阻效应能够调控金属有机配位分子链的间距。(3)在第5章,我们研究了柔性分子3在低温(90K)和室温下于Au(111)表面的超分子自组装。对比研究了柔性分子2、3、4与分子5在室温下于Au(111)表面的超分子自组装。实验结果显示带有柔性烷基链的分子在自组装中可以改变自身构型以适应周围的自组装结构。最后,我们也讨论了该柔性分子参与的多组分自组装中的手性分离现象。