拓扑绝缘体作为一种新颖的量子物质态，最近几年引起了人们越来越多的关注。不同于传统的金属与半导体，拓扑绝缘体的内部是有带隙的绝缘体，而在其表面却呈金属性。这种金属态是由材料特殊的拓扑电子结构决定的，不依赖于材料结构的具体细节，并且受时间反演对称性保护。这些奇特的性质使其在自旋器件、量子计算、微纳电子器件等领域有着广阔的应用前景。能否实现对拓扑绝缘体材料的可控制备，对于研究这种新的量子态和相关电子器件的制备是非常必要的。在本文中，我们采用热蒸发法实现了高质量碲化铋、硒化铋、碲化锑以及相应三元拓扑绝缘体纳米片的可控生长。利用开尔文力显微镜对拓扑绝缘体纳米片的表面电荷和电势分布等表面静电性质进行了系统地研究。论文取得的主要研究结果如下：1.通过热蒸发法，制备了具有三角、截三角、六角等不同形貌的碲化铋和硒化铋纳米片。系统研究了生长时间、生长压强以及基底的放置方式对纳米结构形貌演化的影响。2.利用开尔文力显微镜，对二氧化硅基底上生长的碲化铋和硒化铋纳米片的表面电势进行了研究，发现其表面电势均匀分布，这有利于理解拓扑绝缘体纳米电子器件的电学性质。同时对n型掺杂、p型掺杂硅基底上生长的碲化铋和硒化铋纳米片的表面电势进行了研究。实验结果表明基底对纳米片具有一定的调制效应，利用基底可以调节拓扑绝缘体的表面态。3.采用热蒸发法，在不同基底上成功制备了高质量碲化锑纳米片。我们发现高序热解石墨基底上生长的碲化锑纳米片的表面电势分布比较均匀，得到了碲化锑纳米片的功函数约为5.016eV左右。我们同时发现了碲化锑纳米片表面的螺旋生长模式。4.采用热蒸发法制备了高质量三元Bi2(SexTe1-x)3拓扑绝缘体纳米片，对其纳米结构进行了系统地表征。通过改变Se/Te的比例，对纳米片费米能级的调节可以达到0.23eV，并得到了不同组分纳米片的功函数。5.利用机械微剥离法，制备了不同层数的石墨烯。在大气与真空环境下，发现其表面电势都随层数的增加而增加，五层以后达到块体值。真空环境下石墨烯的表面电势相对于大气环境下有一个整体的上移。同时利用机械剥离法制备了少数层的二硫化钼薄膜，并利用开尔文力显微镜对其表面电势进行了系统地研究。发现薄膜边界、缺陷晶界以及折叠区域的表面电势低于样品表面的表面电势。利用热蒸发法，在石墨烯和二硫化钼薄膜上成功生长了碲化铋纳米片，并对得到的异质结的表面电势进行了系统研究，二硫化钼基底对碲化铋纳米片费米能级的调节达到~80meV。