有机材料在制备成各类器件时,大部分时候以薄膜、晶体等凝聚态的形式存在。由于在凝聚态中存在着广泛的超分子作用,材料的电子结构、紫外吸收、荧光发射、电荷传输等物理化学性质受到超分子作用力的影响会产生不同于单分子的光物理性质,且这种影响最终会决定着器件的性能。因此超分子作用,以及由此产生的光物理性质的改变成为当前有机电子学研究的热点。本论文在对超分子作用,尤其是π-π作用深入认识的基础上,从理论计算的角度系统详细地阐述了氟和氰基对超分子弱作用及其光电性质的影响,并阐明了氟和氰基在其中所扮演的取代基效应。论文分为五个部分:(1)通过将氟和氰基引入萘并噻吩体系构建了具有分子内电子给体(D)-电子受体(A)特性的分子,并详细阐述了氟/氰基在D-A分子中对超分子弱作用,对重组能、转移积分和载流子迁移率等电学性质的影响。得出了氰基比氟更适合引入萘并噻吩体系以达到双极性电荷传输的目的;(2)将氟和氰基引入具有吸电子特性的碗稀,研究了碗稀衍生物与具有给电子特性的芘和晕苯这类具有分子间D-A特性的超分子结构的弱作用。发现了氰基比氟更能有效的改变电子结构,使二聚体出现明显的极化现象并且能够增强长波方向的光吸收;(3)通过对含有氟和氰基的FNa、TCNQ和F4TCNQ与具有供电子特性的5-8-5缺陷石墨烯的超分子作用的研究。发现在这一类具有分子间D-A特性的结构中,氰基能够通过波函数的耦合有效地和缺陷石墨烯作用,并改变能带结构、增强近红外的光吸收,而氟不能;(4)通过将氟和氰基引入具有给电子特性的(芴-噻吩)纳米格子,研究了纳米格子与具有吸电子特性的富勒烯(C60)的超分子弱作用。发现氟和氰基不能显著改变复合体系的能级,但是氰基的引入能够减小格子与C60之间的排斥作用,因此在LUMO上和C60产生少量的轨道离域现象。研究还表明氰基能够有效的增加长波方向的光吸收,能够改变凝聚态时纳米格子-C60复合体的电子捕获行为;(5)研究了含氟/氰基的芴和氮杂芴以垂直方式与单层二硫化钼(MoS2)的超分子作用,发现了除氟取代氮杂芴能改变单层MoS2的能带结构外,所有体系均不能有效改变单层MoS2除功函数以外的光电性质。氰基取代的芴、氮杂芴能有效地改变单层MoS2的功函数(约1.1e V)而氟取代改变较小。本论文的研究为实验上设计、合成含氟和氰基的超分子结构提供了理性的指导。