未来柔性可穿戴电子产品的发展离不开高性能有机半导体材料。近日，天津大学胡文平院士、任晓辰教授联合天津大学福州国际联合学院（以下简称福州学院）段树铭副研究员，在有机半导体可控制备领域取得重大突破，相关成果发表于国际权威期刊《Science Advances》。

增材制造技术虽可实现材料的高精度沉积，但在有机半导体体系中，打印过程对结晶行为的调控能力有限，易形成多晶结构，产生晶界缺陷和取向无序等问题，进而制约器件性能与一致性提升。因此，如何在打印过程中实现结晶过程与分子取向的协同调控，制备高质量单晶结构，成为该领域亟待突破的关键科学问题。

针对上述难题，研究团队基于无纳米颗粒有机半导体混合墨水，开发了一种基于高分辨电流体动力学喷印的新策略。该方法在喷印过程中巧妙引入了“自限制液相—结晶耦合区域”，实现了溶液流动、溶剂挥发与浓度梯度演化的动态协同调控。通过这种精准控制，团队成功实现了晶体尺寸、形貌与取向的可编程调控，推动了从多晶向单晶结构的可控转变，并实现了大面积有序单晶阵列的直接打印，突破了传统打印“可沉积、难结晶”的技术局限，实现了无掩模、无衬底图案化、环境条件下的直接打印，凸显技术核心创新优势。

在性能方面，相关器件表现出优异的稳定性与均一性。集成制备的OFET阵列平均空穴迁移率达7.8 cm⟡V⁻¹s⁻¹，器件差异系数（CV）低至~13.1%，达到该技术领域的国际先进水平，为高性能器件规模化制备奠定了坚实基础。

同时，该技术在柔性基底上同样展现出极佳的适配性，具备良好的可穿戴与可折叠应用潜力。研究团队进一步构建了96通道有机光电探测器阵列，成功实现了一维条形码识别功能，在光学识别与智能传感等领域展现出广阔的前景。该研究提出了一种可直接打印高性能有机半导体单晶的新策略，为柔性可扩展有机集成电子电路制造提供了新的技术路径。

段树铭副研究员长期从事柔性电子材料与器件研究工作，在本研究中作为共同通讯作者深度参与并推动关键技术突破，体现了福州学院青年教师在高水平科研创新中的积极作用。该成果也是福州学院持续推进高水平师资队伍建设、加强有组织科研的重要体现。

论文信息：

Chengtai Li, Hui Yang, Congcong Huang, Liangmeng Hao, Aiqing Fan, Bowen Geng, Lihua He, Feng Zhang, Shuming Duan*, Xiaochen Ren*, Wenping Hu*. Programmable digital printing of organic single crystals for integrated electronics. Science Advances, 2026, 12, eaeb9155.