有機分子線エピタキシーによる青色レーザー分子固体の探索

通过有机分子束外延寻找蓝色激光分子固体

基本信息

批准号：
12875004
负责人：
柳久雄
金额：
$ 1.54万
依托单位：
Kobe University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2000
资助国家：
日本
起止时间：
2000 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

有機電界発光デバイスが実用段階に入り、現在では多波長発振可能な有機固体レーザーへの発展がおおいに期待されている。高電流注入下におけるレーザー発振を実現するためには、高安定発光分子の探索とならんで、高効率の導波路や共振器構造を導入した結晶性分子固体を設計することが重要である。そこで本研究では、高効率の青色発光を示すp-セキシフェニル(p-6P)分子を用い、高品質でサイズの大きな結晶の成長制御が可能なHot-Wall Epitaxy法を確立し、発光増幅が可能なp-6P結晶の作製を行い、下記の知見を得た。(1)Hot-Wall Epitaxy法によるp-6P配向結晶の成長制御Hot-Wall Epitaxy法では、温度制御したWallで閉じられた空間に分子を昇華させるため、熱力学的平行に近い条件下で結晶成長を行うことが可能で、欠陥が少なくサイズの大きな単結晶を基板上にエピタキシャル成長させることができる。本研究では、p-6P分子を石英管を用いたHot-Wall(140〜150℃)中に設置したKCl(001)面基板上に昇華成長させることによりエピタキシャル配向したロッド状単結晶を作製することに成功した。(2)p-6Pロッド結晶の青色発光およびレーザー特性の評価(1)で作製したp-6Pロッド状結晶は長さが100μm以上、幅300〜800nm、高さ80〜150nmの一次元形態をもち、紫外線励起下で非常に安定な青色発光を示した。この結晶をYAGパルスレーザー(λ=355nm)で励起してその発光スペクトルを測定した結果、あるエネルギー閾値以上で顕著なスペクトルのGain-Narrowingが観察された。これは、発光した光が結晶中に閉じ込められ、ロッド軸に沿って伝搬する自己導波路効果によるAmprified Spontaneous Emission(ASE)であることがわかった。以上の結果より、Hot-Wall Epitaxy法により成長したp-6Pロッド結晶は安定な青色発光増幅を示し、今後、微小共振器構造や電流注入電極の導入により、有機青色レーザー材料として有望である。

有机电发光设备进入了一个实用阶段，并且有机固态激光器的发展寄予厚望，这些激光器可以振荡多个波长。为了在高电流注射下实现激光振荡，重要的是要设计具有高效波导和谐振器结构的结晶分子固体，并寻找高度稳定的发光分子。因此，在这项研究中，我们建立了一种热壁外延法，该方法允许使用具有较高效率蓝色发射的P-耶苯基（P-6P）分子来控制高质量的大型晶体的生长。（1）通过热壁外延法的热壁外延伸方法控制P-6p的晶体的生长，分子被升华为具有温度控制壁的封闭空间，在接近热力平行性的条件下可以进行晶体生长，并且具有很少的大型单晶缺陷，可以进行外副式上的外副疗法。在这项研究中，我们通过使用石英管中的升华和生长在将p-6p分子的升华和生长上生长到位于热壁（140-150°C）中的KCl（001）表面底物上，成功地制造出了外上有关的棒状棒形单晶。（2）对P-6P杆晶体的蓝色发射和激光特性评估（1）制备的P-6P杆状晶体的一维形态为100μm或更多，宽度为300-800 nm，宽度为80-150 nm，并为80-150 nm，并且表现出极为稳定的蓝色发射，在Ultoraviolet Extiction中表现出极为稳定的蓝色发射。该晶体是用YAG脉冲激光（λ= 355nm）激发的，并测量了发射光谱，因此，在某个能量阈值以上观察到了零食的突出光谱。由于自波导的效应，在晶体中限制发射光并沿杆轴传播，因此发现这是一种有经的自发发射（ASE）。基于上述结果，由热壁外延法生长的P-6P杆晶体表现出稳定的蓝色发射放大，并在未来作为有机蓝色激光材料有望作为有机蓝色激光材料，并引入了微孔子体结构和电流注射电极。