本論文藉由Langmuir-Blodgett (LB)技術成長無毒性的magnesium arachidate (MgA)薄膜來修飾4-Phenylbutyltrichlorosilane(4-PBTS)/SiO2/n+-Si2的基材表面,藉著改變MgA薄膜層數(兩層、四層、六層及八層)和基板於LB槽的移動速率(1 mm/min、4 mm/min及6 mm/min)來調控表面性質,以探討對成長於其上之rubrene薄膜結晶性及rubrene薄膜電晶體電性之影響。薄膜之物性將藉著原子力顯微鏡(AFM)、X光光電子能譜(XPS)、X光反射率(XRR)、X光繞射(XRD)與近緣X光吸收細微結構光譜術(NEXAFS)等技術對MgA和rubrene薄膜的表面形貌、分子排列及晶相結構進行綜合探討。 透過原子力顯微影像瞭解到rubrene成長於兩層MgA薄膜的表面形貌為柱狀結構,而成長於四層以上的表面形貌則主要為片狀結構,造成此差異性的因素,推測與MgA薄膜的覆蓋程度有相關性,並且藉由XRD的量測可知,片狀結構為主的rubrene薄膜皆具有結晶相。經由接觸角的量測可得所有基材之表面能量皆在21-23 mN m-1之間,其差異性不大。因此表面能量並非促使rubrene結晶性成長之因素,推測是MgA薄膜所形成的雙層膜層狀堆疊之台階狀結構側邊官能基(-COO−),與rubrene的苯基產生π-π作用力,使rubrene沿著MgA薄膜的台階側邊垂直基材表面成長,形成片狀且具晶相的結構。其中rubrene成長於八層且基板移動速率為1 mm/min的MgA薄膜上,由於此MgA薄膜堆疊成較緻密之台階結構,且分子較為直立,與基材表面夾角為72°,使得與rubrene作用力較強,因此由XRD可發現其結晶性最佳,製作為元件後可得到最好的載子遷移率,其值可達0.107 cm2V-1s-1。本實驗利用無毒性之鎂離子作為反離子(counterion)形成MgA薄膜,可增進rubrene薄膜的結晶性成長,以提高製作為元件後的電性效能。