随着信息时代的到来，人们对于半导体材料的需求也越来越大。传统的无机半导体材料虽然具有较好的性能，但是它的生产成本很高，对环境的污染也很严重，因此人们迫切的需要一种新的半导体材料来代替它。有机半导体材料作为一类新型的半导体材料，不仅具有有机物自身质轻、柔软、易获得、易改性等优点，同时也具有半导体材料的导电特性，因此受到了越来越多的关注。聚3-己基噻吩（P3HT）是因其自身优异的光电特性而成为目前最受关注的有机半导体材料之一。本论文的工作主要围绕P3HT取向薄膜的制备及其结构的研究展开。主要内容如下：1. P3HT薄膜晶体的形貌和结构P3HT薄膜的电性能与其薄膜的形貌和结构密切相关。为了获得具有更好的形貌和结构的薄膜，我们对P3HT薄膜的成膜条件及后处理过程进行了研究。通过在乙腈气氛下溶液浇铸成膜的方法，我们得到了厚度均匀的P3HT薄膜。将薄膜在不同温度的四氢呋喃气氛下退火后，我们在P3HT薄膜表面获得了大量的树叶状晶体和纳米线状晶体。通过对晶体的形貌和结构研究发现，两种晶体都存在晶体a轴的面外取向，并且树叶状晶体具有更大更平整的晶体表面。通过控制薄膜晶体的生长条件，我们得到了不同数目和大小的树叶状晶体。2. P3HT摩擦取向薄膜的形貌和结构P3HT分子链在取向薄膜中有序排列可以提高分子间π电子的重叠程度，从而大大提高载流子在分子间的传递能力。我们通过摩擦取向的方法成功地制备了高分子量的P3HT取向薄膜。通过对薄膜的结构研究发现其分子链沿着摩擦方向取向，晶体的a轴在薄膜面内垂直与摩擦方向取向，而b轴则垂直于薄膜表面取向。通过对薄膜的形貌研究发现，摩擦得到的薄膜上下表面的取向效果不同。为了提高薄膜的整体取向效果，我们尝试了自成核结晶、直接退火、溶剂气氛退火等方法对薄膜进行后处理，发现利用四氢呋喃气氛处理薄膜可以在不破坏薄膜内部取向结构的前提下提高薄膜表面的取向效果。3. P3HT/PE的附生结晶行为摩擦得到的P3HT薄膜虽然具有取向结构，但其晶体的b轴是面外取向，而b轴的方向是载流子迁移的主要方向，因此我们希望让b轴面内取向。通过在熔体拉伸取向的PE薄膜上附生结晶的方法，我们得到了高度取向的P3HT薄膜。通过对两种薄膜的形貌研究发现，两种片晶在薄膜内都垂直于PE薄膜的拉伸方向取向排列，说明PE基底对P3HT薄膜有很强的成核作用。对两种薄膜的结构进一步研究发现，P3HT晶体的c轴平行于PE薄膜的拉伸方向，b轴在薄膜面内垂直于拉伸方向，分子链在P3HT的（100）晶面和PE的（110）晶面的链间距相互匹配，两者存在明显的附生关系。通过在取向的PE基底上旋转涂覆P3HT薄膜的方法可以获得大面积的P3HT取向薄膜。4. PE-39-propyl晶体结构的缺陷聚合物晶体内部往往存在一些缺陷，这些缺陷会破坏晶体内分子链的有序排列。同时，PE取向薄膜作为P3HT附生结晶的基底，它的晶体结构缺陷对于P3HT晶体的生长也有很大影响。因此，我们对PE晶体结构的缺陷进行了研究。通过对精确接枝聚乙烯（PE-39-propyl）晶体结构的研究发现，丙基侧链被引入到晶体内部，这些侧链的引入导致晶体缺陷的形成。这些缺陷的出现使得PE-39-propyl片晶的熔点下降，片晶厚度变小，晶胞参数也发生了变化。通过对晶体电子衍射图案的分析，我们确定了缺陷在晶体内的排列方式。除此之外，我们还发现PE-39-propyl多晶样品在倾转时存在类似于纤维晶衍射的现象，并对这一现象进行了解释。