基于1,3-双苯基-β-二酮衍生物的微纳激光器件制备与应用研究.pdfVIP

摘要

有机发光材料有着结构易修饰、密度小、可以实现溶液简单加工、价格低等优势，

在有机发光二极管、有机激光器、有机场效应晶体管、智能材料等众多领域都有很高的

应用价值。有机晶体中具有规则的外形和平整的晶面，内部分子高度有序排列且缺陷较

小，因而具有高发光效率、高载流子迁移率等优点，在传感检测以及光电器件等领域具

有广阔的应用前景。

集成电路和电子芯片的快速发展使微纳尺度的有机发光器件成为研究热点，而兼具

结构性和功能性的有机微纳晶体也逐渐开始获得关注。本文将模板约束生长法和飞秒激

光加工技术相结合，成功实现大面积二维单晶微带阵列结构的可控制备，用于高质量微

型激光器和光电探测器等领域中。此项工作为有机单晶半导体微带阵列的可控、灵活制

备提供了新的思路，也为光电子技术和集成有机激光器提供了潜在的应用前景。具体研

究内容包括晶体制备、光物理性质研究、晶体加工、器件制备与测试几个方面，取得的

研究成果如下：

首先，以1,3-双苯基-β-二酮衍生物为基础，选用简单溶液加工法制得(Z)-1-(4-(二甲

氨基)苯基))-3-羟基-3-(3-氟苯基)丙基-2-烯-1-酮（DBHFE）自组装有机单晶微米带晶体结

构。开展了有机晶体的激光特性测试，结果表明，其具有质量高，单色性好的特点。

接着，通过溶液自组装、掩模光刻技术及飞秒激光加工技术相结合的方法开展了长

微带阵列的制备、微带亚单元阵列的制备及激光性能测试，研究发现微带亚单元阵列

激光输出比较稳定，可以作为有机微型激光器。

最后，采用标准分离技术制备了对称金电极DBHFE电子器件，并对其光电性能进

行了测试。结果表明，该光电探测器是典型的p型传导，其金属电极与DBHFE晶体之

间属于欧姆接触。且该光电探测器具有光照响应快、灵敏度高的特点，有望成为未来高

性能集成光电器件。

关键词：有机晶体，飞秒激光加工技术，微带阵列，微型激光器

ABSTRACT

Organiclight-emittingmaterialshavetheadvantagesofeasymodificationstructure,lowdensity,simple

processingofsolutionandlowprice.Theyhavehighapplicationvalueinmanyfieldssuchasorganiclight-

emittingdiode,organiclaser,fieldeffecttransistor,intelligentmaterialsandsoon.Organiccrystalshave

regularshape,flatcrystalsurface,highlyorderedinternalmoleculararrangementandsmalldefects,sothey

havehighluminousefficiency,highcarriermobilityandotheradvantages,andhavebroadapplication

prospectsinthefieldofsensingdetectionandphotoelectricdevices.

Withtherapiddevelopmentofintegratedcircuitsandelectronicchips,micro-andnano-scaleorganic

light-emittingdeviceshavebecomethefocusofresearch,andorganicmicro-andnano-crystalswithboth

structureandfunctionhavegraduallybeguntogainattention.Inthispaper,thetemplate-constrainedgrowth

methodandfemtosecondlaserprocessingtechnologywarecombinedtosuccessfullyachiev