11有机半导体材料与器件概论

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1、1有机半导体材料与器件概论(OutlineofOrganicSemiconductorMaterialsandDevices)专题之三Email:gyzhong@fudan.edu.cnDepartmentofMaterialScience,FudanUniversity,200433,Shanghai,China简要复习前几次课内容：回顾前面2次课内容：1有机发光器件的界面:界面能带结构:肖特基势垒，三角形势垒，镜像势隧穿电流的计算:态密度，费米迪拉克分布，隧穿几率界面效应:真空能级对齐，费米能级对齐，界面偶极层电子和空穴重新分布形成一定电场增强载流子注入的方法:改善材

2、料、利用低功函数的金属、插入缓冲层（增强载流子注入）插入缓冲层增强载流子注入的原理:化学反应，界面偶极层，减小隧穿势垒（宽度加一层绝缘层很波宽度就下来了）界面有偶ji3有机半导体导电：载流子迁移迁移率定义两种基本的导电模型:载流子在导带中共有化运动导致的传输跳跃(hopping)传输（有机半导体）与有机发光器件电流电压特性有关的两种模型：电流注入限制电流模型空间电荷限制电流模型(SCLC)－+空间电荷限制电流(SCLC)“SpaceChargeLimitedCurrent”本次课主要内容：1激光的基本原理2几种激光器的结构和原理（含无机半导体激光器）3有机半导体激光研究（

3、含光泵，电泵有机激光）4有机电致激光的前景有机半导体激光器的优点：制备容易，成本低，体积小，可选的激光材料多，可弯曲应用前景广阔！hvE2E1辐射跃迁hvE2E1受激辐射hvhv1激光的基本原理Laser:lightamplificationbystimulatedemissionofradiation受激放大辐射能量E2E0能量E1N2N1N0粒子数快慢三能级系统的粒子数反转1激光的基本原理处于粒子数反转状态的材料为激活介质，如有适当光子射入激活介质，可产生辐射大于吸收的情况，从而实现光放大AM11_003631激光的基本原理腔长为半波长的整数倍时光放大(光，电)激光器

4、结构一直循环加强来回多次，某个频率研发用电能激发2几种激光器的结构和原理无机半导体激光器结构2几种激光器的结构和原理AM11_00363波带片波导DBR,DFB：负反馈入射光在不同界面上的反射光发生干涉使反射光增强，从而起到反射镜的作用HLHL2几种激光器的结构和原理高折射率圆盘边缘的反射导致光放大2几种激光器的结构和原理有机材料在里面反射导致光放大不同发光层内的某些波长的发光干涉增强，可能导致激光一层发光一层不发光最上面的界面干涉增强2几种激光器的结构和原理不同点的发光在某个方向上的干涉增强导致该方向上可能产生激光，不同的角度可能产生的激光波长不同2几种激光器的结构和原

5、理AM11_003633有机半导体激光研究PPV光泵激发辐射模式和自发辐射模式聚合物光泵激光器举例激光器结构APL82_022033有机半导体激光研究条状分布，光致发光聚合物光泵激光APL82_022033有机半导体激光研究开始产生激射的泵浦能量密度：阈值激光性能：半高宽窄好能量密度w/th阈值3有机半导体激光研究通过能量转移产生受激辐射JAP84_04096DCM:红光染料接受Alq发光DCMJAP84_040963有机半导体激光研究通过能量转移产生受激辐射的器件结构平板波导结构双异质节结构垂直微腔表面发射结构银镜面3有机半导体激光研究通过能量转移产生受激辐射能量输入输

6、出关系平板波导结构垂直微腔表面发射结构JAP84_04096DHSW3有机半导体激光研究通过能量转移产生光泵受激辐射实物照片JAP84_040963有机半导体激光研究通过能量转移产生受激辐射APL71_02230APL71_022303有机半导体激光研究通过能量转移产生受激辐射APL71_022303有机半导体激光研究通过能量转移产生受激辐射APL71_022303有机半导体激光研究通过能量转移产生受激辐射3有机半导体激光研究SCIENCE279_00553光泵有机激光器件结构SCIENCE279_005533有机半导体激光研究不同激发强度下的光谱SCIENCE279_0

7、0553SCIENCE279_005533有机半导体激光研究使用寿命与光输出SCIENCE279_005533有机半导体激光研究不同激发强度的光谱以及激光的半峰宽3有机半导体激光研究APL72_02811聚合物柱状光泵微激光器（有电极）APL72_028113有机半导体激光研究聚合物光泵微激光器光谱3有机半导体激光研究可作为有机发光器件的聚合物光泵微激光器APL72_02811PRB64_252113有机半导体激光研究可作为有机发光器件的聚合物光泵微激光器3有机半导体激光研究可作为有机发光器件的聚合物光泵微激光器激发强度与光谱