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中国激光 2022年

作者：尹璠德健博廖清付红兵首都师范大学化学系光功能材料与器件北京市重点实验室

兼具高效发光和电荷传输特性的有机半导体是实现有机电泵浦激光的理想候选材料。但是，其分子设计与合成仍面临着巨大挑战。高载流子传输和高效固态发光效率存在着天然的矛盾，这是因为高载流子传输要求分子紧密堆积并具有强分子间相互... 详细信息

兼具高效发光和电荷传输特性的有机半导体是实现有机电泵浦激光的理想候选材料。但是，其分子设计与合成仍面临着巨大挑战。高载流子传输和高效固态发光效率存在着天然的矛盾，这是因为高载流子传输要求分子紧密堆积并具有强分子间相互作用；但是这种相互作用会显著降低固态发光效率。本文综述了近年来报道的兼具电荷传输特性和高发光效率的联苯衍生物的研究进展。重点介绍了约20余种基于联苯衍生物的有机半导体材料，包括分子的设计策略、相关的光电性能及其在光电器件方面的应用，为兼具高电荷传输特性和高发光效率的有机半导体材料的研究提供指导和借鉴，为发展与实现有机电泵浦激光奠定材料基础。本文还对该领域未来发展的挑战、发展方向及机遇进行了简单评述。

关键词：联苯衍生物光电集成电荷传输发光效率有机电泵浦激光

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基于联苯衍生物的有机光电功能材料及器件的研究进展

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中国激光 2023年第1期50卷 75-86页

作者：尹璠德健博廖清付红兵首都师范大学化学系光功能材料与器件北京市重点实验室北京100048

兼具高效发光和电荷传输特性的有机半导体是实现有机电泵浦激光的理想候选材料,但其分子设计与合成面临着巨大挑战。高载流子传输和高效固态发光效率之间存在着天然的矛盾,这是因为高载流子传输要求分子紧密堆积并具有强的分子间相互作... 详细信息

兼具高效发光和电荷传输特性的有机半导体是实现有机电泵浦激光的理想候选材料,但其分子设计与合成面临着巨大挑战。高载流子传输和高效固态发光效率之间存在着天然的矛盾,这是因为高载流子传输要求分子紧密堆积并具有强的分子间相互作用,但这种相互作用会显著降低固态发光效率。本文综述了近年来报道的兼具电荷传输特性和高发光效率的联苯衍生物的研究进展,重点介绍了约20余种基于联苯衍生物的有机半导体材料,包括分子的设计策略、相关的光电性能及其在光电器件方面的应用,为兼具高电荷传输特性和高发光效率的有机半导体材料的研究提供了指导和借鉴,同时为发展与实现有机电泵浦激光奠定了材料基础。本文还对该领域未来发展的挑战、方向及机遇进行了简单评述。

关键词：材料联苯衍生物光电集成电荷传输发光效率有机电泵浦激光

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有机激光器中光学微腔的研究

有机激光器中光学微腔的研究

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作者：马杰苏州大学

学位级别：硕士

光学微腔由于其特殊的光学结构,已经被广泛应用在包括激光器、传感器、滤波器等一系列光电器件中。20世纪中期以来,基于无机半导体激光器件的研究日益成熟,而基于有机半导体电泵浦激光器的研究却陷入了瓶颈。因此,本文通过一系列实验,... 详细信息

光学微腔由于其特殊的光学结构,已经被广泛应用在包括激光器、传感器、滤波器等一系列光电器件中。20世纪中期以来,基于无机半导体激光器件的研究日益成熟,而基于有机半导体电泵浦激光器的研究却陷入了瓶颈。因此,本文通过一系列实验,分别对有机自组装微腔的可控制备和构建具有高导电性PbI/MoO的布拉格反射镜进行了研究,具体内容如下:1、我们设计并合成了两个只在三苯胺的取代基上有微小差异的π共轭分子:(E)-3-(4-(diphenylamino)phenyl)-1-(4-fluoro-2-hydroxyphenyl)prop-2-en-1-one(DFHP)和(E)-3-(4-(bis(4-methoxyphenyl)amino)phenyl)-1-(4-fluoro-2-hydroxyphenyl)prop-2-en-1-one(DFPHP)。通过一种室温溶液交换法,我们制备得到了两种截然不同的微纳米形貌:DFHP微纳米小球和DFPHP菱形微纳晶体。通过对两种分子的结构分析,我们发现:对于DFHP来说,分子的头部可以和乙醇形成氢键,而尾部却只能溶于二氯甲烷溶液中,显示了分子在混合溶液中的两亲性,从而导致其形成无规则的球状微纳米结构的趋势;相反的,DFPHP的分子两端都可以和乙醇分子的羟基形成氢键,DFPHP的排列遵从于分子的堆积和排布,从而有助于形成有序的类菱形微纳米晶体。进一步的,我们通过对两种分子大晶体的解析,模拟出了这两个分子单晶的生长和平衡形貌,发现DFHP的吸附能总和(-43.5kcal/mol)远小于DFPHP的吸附能之和(-53.1kcal/mol)。吸附能的差异也从另一方面为这两种微纳米结构的差异提供了进一步解释。通过对DFHP和DFPHP这两个分子在微纳米尺度形貌差异的深入探究,初步实现了不同形貌光学微腔的制备,为构建微纳米光学微腔提供了新的思路。2、我们对卤化铅材料的光电学特性进行了的详细研究,发现Pb I具有优良的导电性和大的折射率(可见光范围内折射率n为2.8到3.8之间)。因此,最终我们选择它作为导电布拉格发射镜中的高折射率材料。进一步的,我们通过对基于不同材料组合布拉格反射镜光学和电学性质的考核,最终选用PbI/MoO为构建布拉格反射镜的材料组合,成功制备了具有高反射率高导电性的布拉格反射镜。同时,我们采用了高频交流电作为驱动源,大大增加了这种布拉格反射镜的导电性(相同偏压下,电流密度超过直流驱动3个数量级以上),仅仅3 V左右的电压就可以达到超过1000 m A/cm2。最后,我们还利用了基于PbI/MoO材料的导电布拉格反射镜与有机发光二极管相结合,观察到了电致光谱的窄化现象,为有机电泵浦激光器件的制备提供了新的思路。

关键词：光学微腔有机半导体有机电泵浦激光有机微纳晶体布拉格反射镜

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