可溶有机半导体材料是当今有机电子学领域发展的主要研究方向,基于该材料制备可室温工作的自旋器件是有机自旋电子学研究中的重要内容和发展趋势,目前已经引起了世界范围内科研工作者的密切关注。该目标的实现与有机自旋阀器件的可信制备、自旋注入效率的提升、有机半导体层自旋输运性质的优化密切相关。本论文首先通过设备优化改造有效避免了有机层被顶电极穿透的问题,又通过界面层优化提高了器件自旋注入效率,最后通过对可溶有机半导体材料PCE10和PC71BM的溶剂筛选、退火条件优化等手段,成功制备了可室温工作的有机自旋阀器件,并对其室温自旋输运性能和自旋光伏效应进行了系统研究。此外,针对目前自旋阀器件制备对设备依赖严重的现状,我们还开发了一种更为简便的、具有普遍适用性的自旋器件制备工艺。本论文研究工作主要包括以下四个方面:（1）低温速控顶电极沉积技术开发与自旋注入界面层优化。通过将传统电子束蒸镀设备中的基片台置换为液氮旋转台,开发了一种低温速控顶电极沉积技术,有效地避免了器件制备过程中有机层被顶电极穿透的问题;通过对界面注入层半氧化金属铝（leaky-Al Ox）的厚度和氧化条件的调整优化,有效地提高了器件自旋注入效率。上述两项工作为溶液法制备可室温工作有机自旋阀器件奠定了重要基础。（2）构建基于P型半导体的室温自旋阀器件。基于上述工艺条件开发,通过溶剂选择、热退火条件优化,首次成功地通过溶液法制备了基于P型聚合物半导体材料PCE10的自旋阀器件,该器件的室温自旋阀效应高达4.7%,自旋极化空穴的室温输运距离大于37 nm。（3）构建基于N型半导体的室温自旋光伏器件。首次通过溶液法成功地制备了基于N型小分子半导体材料PC71BM的可室温工作自旋光伏器件,自旋极化电子室温输运距离高于55 nm。通过调控PC71BM半导体层膜厚,可获得兼具自旋阀效应和强光伏效应的自旋器件。在这一器件中,通过调控光强和外加偏压可实现室温条件下器件输出电流由正值到负值的可控输出、完全自旋极化电流的可控输出以及趋于无穷大的磁电流响应等全新器件功能。（4）开发自旋器件制备的新工艺。利用聚苯乙烯溶液在十八烷基三氯硅烷自组装单分子层上铺展成膜和聚苯乙烯薄膜与该自组装薄膜的不粘特性,开发了聚合物基顶电极转移法用于制备有机自旋阀器件。该方法可隔绝水、氧,不受设备限制、操作简便且具有普遍的适用性。通过器件截面透射电镜图、面分布能谱图以及高达4.5%的室温自旋阀效应表征证明了该方法制备自旋阀器件的可信性。