纳米科技自20世纪80年代末开始发展以来,在信息、材料、生物、微电子、微制造和国家安全等方面显示出越来越重要的应用前景,已成为世界关注的重要科技前沿之一。随着纳米科学技术的发展,设计和构筑具有特定功能和特性的纳米结构成为人们十分感兴趣的研究热点。而且随着电子器件越来越小型化,人们对纳米结构的需求也越来越迫切,需要对之进行广泛的探索和研究。通过自组装技术,以纳米材料为单元,能有效地构筑纳米或微米尺度上的功能结构。本文利用机械与化学结合的方法在芳烃重氮盐溶液中用金刚石刀具切削硅片,使得芳香烃分子和硅之间以共价键连接,实现了对硅片的“成形并功能化”的一步完成,为纳米尺度功能化结构的构筑提供了一定的实验基础。(1)本文首先研究在大气环境如何利用金刚石刀具在硅表面加工出表面质量较好的微结构,为下一步在溶液中“成形并功能化”硅提供好的基底。(2)在溶液中对硅表面进行可控自组装实验,初步研究了切削速度和组装时间对切削处生成自组装膜(SAMs)质量的影响,总结出较适合膜生长的参数。(3)用X射线光电子能谱(XPS)和红外光谱技术对自组装膜进行了检测,用扫描电子显微镜(SEM)和原子力显微镜(AFM)对自组装膜的表面形貌进行了表征,并用原子力显微镜对自组装膜的纳米机械性能进行了检测,证明这种方法可以方便快捷的实现硅基底上的可控自组装。(4)在组装上的分子膜上尝试性的进行了碳纳米管的连接,并用原子力显微镜对之进行了表征,为进一步研究利用分子自组装膜功能化硅表面提供了实验基础。