自石墨烯被发现和成功制备以来,众多具有优异的机械、电子和光学性能的二维材料受到了研究者们的广泛关注。其中,单元素二维材料的合成尤其受到关注,因为它代表了物理、化学结构与性质的最简单状态,是研究材料生长机理和探究表面物理、化学性质较为理想的模型体系。蓝磷是黑磷的同素异形体,理论计算表明其具有合适的带隙（1.2～2.0 e V）和载流子迁移率（～10~4cm~2/V s）,在电子器件领域中有着极大的应用潜力。在本文中我们主要通过分子束外延的制备方法,利用具有原子分辨的扫描隧道显微镜,并结合扫描隧道显微谱、密度泛函理论计算等,研究了蓝磷及其相关二维材料的生长机理、结构和性质。主要研究内容如下:（1）基于蓝磷的无机双元素二维合金的制备:在Au（111）衬底上通过分子束外延的方法成功制备大面积规则金-磷蜂窝状二维结构,其中蓝磷片段是由九个P原子组成,通过Au原子连接,实现了基于蓝磷的无机双元素二维合金的自限单层生长。并结合密度泛函理论计算研究了Au-P二维合金的原子结构和电学性质。（2）Au-P二维合金表面的C60分子修饰:与常规表面有序聚集不同,C60分子更倾向于吸附在金-磷蜂窝状二维结构的畴界,并在其附近产生缺陷和无序相。扫描隧道显微谱证明了Au-P二维合金与C60分子之间存在界面电荷转移。此外,使用C60和黑磷前驱体在Au（111）上共沉积并退火,获得了具有大量缺陷的Au-P二维合金表面,该表面结构由更大的三角形和更高密度的位错线组成,并且更有利于固定C60分子。用该种方法获得的单层Au-P二维合金表面具有可控的缺陷,具有较多的催化活性位点,在吸附和催化领域具有巨大的潜在应用价值。在Au-P二维合金表面沉积Bi,发现随着Bi原子沉积量的增加,Au（111）表面的Au-P二维合金逐渐被Bi条纹结构所取代,说明Au-P二维合金较不稳定。（3）H2O分子在单层Au-P二维合金中的纳米限域组装及动力学行为:得益于蜂窝结构中衬底上未成键的六个Au原子,水分子吸附在蜂窝中心形成六聚体。通过控制样品的偏压,发现了水六聚体与下方磷原子之间的局部界面电荷重排,实现了水分子的可逆吸附与脱附,从而可以可逆地调节Au-P二维合金的电子性质,为基于二维磷材料的电子器件的应用提供了新的可能。（4）基于分子自组装的有机-Au-蓝磷横向异质结的构建:通过沉积F4TCNQ分子在金-磷蜂窝状二维结构表面得到具有原子级平整和电子突变界面的Blue P-Au-F4TNCQ横向异质结,其界面处由Au原子连接两侧的金属性金-磷网络和半导体性F4TCNQ-Au网络。通过扫描隧道显微镜、扫描隧道显微谱以及密度泛函理论计算,研究了Blue P-Au-F4TNCQ横向异质结的结构和电子性质,确定了其突变界面。该方法可以扩展到其他的金属-有机二维材料,提供了高度适用性和控制的可能性,为原子级平整的超晶格和器件的开发奠定了基础。