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喷墨打印图案化有机半导体分子晶体为构建低成本、大面积集成有机器件提供了一条简单的途径。然而,由于目前缺少控制成核的方法,导致喷墨打印法制备的有机晶体存在形貌、结晶取向不均匀以及结晶较差,无法满足实际器件应用的要求。针对以上问题,本论文开展以下几个方面的工作:1.微沟道辅助喷墨打印法制备图案化C8-BTBT晶体阵列及其有机场效应晶体管的研究本工作发展了一种微沟道辅助喷墨打印的方法,实现了结晶取向均匀的有机半导体分子晶体阵列图案化生长。该方法通过喷墨打印技术将溶液注入到亲疏水微通道模板中,由于沟道前端溶剂蒸发通量较大,晶体优先在此处结晶成核,在沟道限域作用下液滴定向反浸润、引导分子有序传质,提高晶体结晶取向均匀性。因此,我们得到了结晶取向均匀的有机C8-BTBT微米带晶体图案化阵列。通过转角偏光显微镜（POM）、掠入式X射线衍射（GIXRD）等表征证明了得到的C8-BTBT微米带阵列在大面积范围内具有单向结晶取向。利用该图案化晶体我们成功构筑了分立式7×7有机场效应晶体管（OFETs）阵列,其最高载流子迁移率为5.36 cm2 V-1 s-1,平均迁移率为3.23 cm2 V-1 s-1。OFET器件的阈值电压约为-7 V,器件的开/关比大于107,亚阈值摆幅约为1.87 V dec-1,表明器件具有较好的电学性能。同时,基于该方法具有一定的普适性,可以适用于TIPS-PEN等有机小分子半导体材料,微沟道辅助喷墨打印法有效解决有机晶体结晶取向随机的问题,为形貌、结构均匀的有机晶体图案化阵列的制备提供了一条新的途径。2.喷墨打印辅助熔融加工图案化C8-BTBT液晶薄膜及其在有机场效应晶体管中的应用本工作开发了一种喷墨打印辅助熔融加工的方法,实现了高结晶,大晶粒尺寸的液晶有机小分子晶体的图案化阵列生长。该方法通过喷墨打印技术将墨水注入图案化亲疏水模板之中并形成晶体堆积,随后对材料进行加热重熔处理,使液晶材料发生相变成为液态,由于基底的表面能较高而能够促使液晶在基底充分铺展,再通过缓慢降温使其重新结晶。通过这种方法,我们成功得到了具有高结晶质量、大晶粒尺寸的图案化C8-BTBT液晶薄膜阵列。通过POM、透电镜（TEM）等表征证明了得到的C8-BTBT液晶薄膜在较大的晶畴内具有均一的晶体取向。基于图案化的液晶薄膜我们成功构筑了分立式7 × 7有机场效应晶体管阵列,其最高载流子迁移率为9.33 cm2 V-1 s-1,平均迁移率为6.31 cm2 V-1s-1。OFET器件的阈值电压约为-3 V,器件的开/关比约为105,亚阈值摆幅约为1.27 V dec-1,表明器件具有较好的电学性能。同时,基于该方法成功制备了反向器,制备的反向器有较高的增益（＞23.75）以及高于81.3%的静态噪声容限（SNM）。且测试所得SNM数值是有机或金属氧化物半导体基反向器件中报道的最高值之一。这种方法有效的解决了液晶小分子结晶过程中的“咖啡环”效应,极大的促进了液晶有机半导体材料在有机电子器件中的应用。3.液-液界面晶体生长高质量C8-BTBT晶体及其有机场效晶体管的研究本工作发展了一种液-液界面生长晶体的C8-BTBT晶体的方法,实现了具有高结晶质量的图案化有机晶体阵列的生长。该方法通过将良溶剂与不良溶剂混合,使用喷墨打印的方法将混合墨水注入图案化模板之中,由于不良溶剂的沸点较高,导致了表层良溶剂的挥发较快并促使底层溶液不断向表层进行补充,最终会使良溶剂与不良溶剂产生分层。产生的液-液界面为C8-BTBT小分子的自组装生长提供了良好的界面,通过这种方法成功制备出了具有高结晶质量、生长均匀的图案化有机晶体。通过POM、原子力显微镜（AFM）、TEM等表征证明了晶体具有较高的晶体质量。基于图案化的液晶薄膜我们成功构筑了分立式8 × 8有机场效应晶体管阵列,其最高载流子迁移率为9.83 cm2 V-1 s-1,平均迁移率为6.89 cm2 V-1 s-1。OFET器件的阈值电压约为-7 V,器件的开/关比大于107,亚阈值摆幅约为1.05 V dec-1,表明器件具有较好的电学性能。此外,基于图案化的C8-BTBT晶体薄膜构筑了与非门逻辑电路。通过对逻辑电路的测试,该集成电路能够得到相应的逻辑信号输出。这种通过构筑液-液界面所得的有机晶体薄膜具有较高的结晶质量,解决了有机晶体在喷墨打印中的“咖啡环”效应,该方法为喷墨打印制备高结晶质量的图案化有机晶体薄膜提供了新的思路。4.三相接触线控制成核图案化C8-BTBT单晶及其高性能有机场效应晶体管的研究本工作开发了一种三相接触线控制成核的方法,实现了 C8-BTBT有机单晶的图案化生长。该方法基于液-液界面生长机制,通过进一步改变墨滴三相接触线的形状进行成核控制。使用喷墨打印的方法将混合墨水注入树叶状亲疏水图形之中,由于树叶状三相接触线的尖端的蒸发通量远大于其他位置,导致该位点的晶体优先成核,随后C8-BTBT小分子在液-液界面外延生长得到填满整个图形的有机单晶。通过POM、TEM以及GIXRD等表征证明了 C8-BTBT晶体具有单晶的特性。基于图案化C8-BTBT的单晶阵列构筑了底栅顶接触的OFETs器件,其最大载流子迁移率高达12.35 cm2 V-1 s-1,64个器件的平均迁移率为9.54 cm2 V-1 s-1。器件的电流开/关比约为109,阈值电压约为-5 V,亚阈值摆幅约为510 mV dec-1,测试结果说明器件具有优异的电学性能。同时构筑了乘法器逻辑电路进行展示,通过对电路的测试,该集成电路能够得到相应的逻辑信号输出。这种通过改变三相接触线形状来诱导晶体结晶的方法,解决了喷墨打印中有机晶体无序生长的问题,为喷墨打印制备高结晶质量的有机单晶提供了新的方法。