有机半导体光电特性及其晶体激光器件应用研究

【摘要】有机单晶广泛应用于光电子器件中。与无机晶体相比，有机晶体提供了很多优势，例如高度有序的分子堆积排列，高的化学存度，高的受激发射截面和自波导特性，这使得晶体广泛用做激光有源材料。对于使用新型有机材料的波导和微腔激光器的研究将在信息，军工，通讯等领域起到极大的作用。虽然使用有机晶体已经在有机光电子领域取得了一定进展，但是人们对有机半导体晶体研究还很有限，在大规模的应用中还存在关键性的问题。为了实现有机晶体高性能器件和大规模集成电路的应用，关键是晶体在我们的目标位置的合成和对晶体的精确排列等。本论文制备了高性能的有机晶体微型谐振腔，并且实现了激光谐振，取得了以下研究成果：1.利用再沉淀法制备9,10-bis(3,5-difluorostyryl)anthracene(TFDSA)有机纳米线，通过扫描电子显微镜、透射电子显微镜和光致发光光谱等方法对制备的纳米线进行表征，研究发现，纳米线表面光滑，长度为20-30微米，宽度为400纳米，绿色荧光发射很强。将单根TFDSA纳米线用作有源波导，可以在亚微米量级进行光传播，有潜力成为有效的纳米级光电器件材料。2.我们利用自组装结晶的方法制备了1,4-双（2-甲基苯乙烯基）苯矩形有机微米晶体，这些微米晶体可以作为光学谐振腔的反馈装置，产生了微腔效应，并且产生了较低阈值的激光谐振。观察到的激光模式和法布里珀罗谐振腔非常匹配。3.利用压印技术，我们采用1,4-双（2-甲基苯乙烯基）苯，制备了有机晶体回音廊模式激光器阵列。而现有的很多方法都是人工手动的排列单个晶体，而这些方法不能完成高产量的合成。本文方法可以在器件的衬底表面同时完成合成，排列并且控制有机单晶微盘。许多晶体可以以有机分子形式结晶。这些微盘可以直接转移到衬底上。微盘阵列的位置可以很好地控制，因为模版是可以移动的。可以控制晶体达到我们期望的方向和特定的位置。通过改变模版的形状，我们可以获得不同形状的阵列。这种有机晶体阵列可以潜在的应用到透明，柔性，低成本，大面积光电子应用中。
【作者】王颖；
【导师】孙洪波；
【作者基本信息】吉林大学，物理电子学，2014，硕士
【关键词】激光；有机晶体；波导；有机晶体激光；

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