有机单晶微纳结构的可控制备及其光子学性能研究

发布时间：2020-04-29 20:00

【摘要】：在信息技术高速发展的现代,随着纳米光子学的发展,人们希望在微纳量级上能可控制备出具有特定分子结构和功能的光子学元件,从而实现集成光路。与无机材料相比,有机材料具有优异的可调节性能,良好的机械柔韧性、可加工性和易掺杂性;以及宽光谱可调,高荧光量子产率,激子极化基元传输,亚波长传输与调制等优势。基于这些优势,使得有机材料比无机材料在构筑具有特定光学功能的纳米光子学时有更大的优势。由于我们对分子间相互作用力、分子自组装、光子学性质三者之间的关系不了解,使得在制备具有特定功能的光子学元件时遭遇了不小的困难。本文先设定具有特定光学功能的光子学元件,然后选择合适的分子,研究分子聚集和生长规律,根据这个规律研究分子间相互作用力、分子自组装、光子学性质三者之间的关系,然后利用这个关系来构建具有新功能的光器件。我们的主要研究内容如下;1.我们从分子设计出发,选择合适的分子,根据分子聚集和生长规律不同,我们可控制备了 NI和NIEtOH两种不同维度有机微纳单晶结构。这两种单晶结构不仅能够实现在不同纬度上对光波的限域,而且它们的损耗系数也不同。该工作不止研究了分子间相互作用力、分子自组装、光子学性质三者之间的关系,也研究了有机材料光波导内在的作用机制。.2.通过结合溶液滴铸法和物理气相沉积法,制备了DAAQ@BPEA异质结,主干为黄绿光材料9-10二苯乙炔基蒽(BPEA)微米线,分枝为1,5一二氨基蒽醌(DAAQ)纳米线,我们可以通过实验条件的改变来调节控制异质结结构的形貌和尺寸。当异质结的主干被激光激发时,通过不同组分间激子能量传递,DAAQ@BPEA异质结的分枝可输出不同的光信号,实现多通道传输。本文探索了在光子学中如何应用有机微纳米材料,通过不断的深入研究有机微纳米材料的光波导行为与光化学过程,理性的设定分子的结构,在合适的制备条件下制备单晶微纳结构达到当初预定的目标功能。
【图文】：

摩尔定律,电子数,晶体管,数目

图１－１摩尔定律：单位芯片上的晶体管数目与每个器件上的电子，光子只能传递量子化的能量且在传输过程中不产生热量，子远远高于电子，而且光的频率远远比电子的频率高。光子以提高传播速度，而且也可以提高载波密度（表１－１）。相反的容量比光子学器件要低的多，响应时间要长的多，传输速率息载体比电子作为信号载体传输中存储密度大，处理速度快电子作为信号载体是技术发展的必然趋势。逡逑表Ｍ集成电子学与集成光子学逡逑？Ｔｔ＊＇§Ｔ邋￣逦屯典．逦￣逡逑：逦ＩＩ于轻子类？无法被．逦，逦小的粒Ｔ－，带Ｗｌ邋２自锭？９．１０９＞邋１０－３ｌｋｃ－逦－１．６０２邋－■邋１０－１９邋执扑免统计．满足泡利ｆ、柑Ｃ－逦何两个电子部不能处子间以引力、电磁力和刹核力

纳米线,单根,米线,量子阱激光器

邋１９９０＇＇逦＜９９５逦＇邋２０００邋＇邋２００５逦Ｍ１０逦＇２０１５＇＇＇邋＇邋Ｊ０２０逡逑年份逡逑图１－１摩尔定律：单位芯片上的晶体管数目与每个器件上的电子数逡逑相比较电子，光子只能传递量子化的能量且在传输过程中不产生热量，且就传播逡逑速度而言光子远远高于电子，而且光的频率远远比电子的频率高。光子作为信号逡逑载体不仅可以提高传播速度，而且也可以提高载波密度（表１－１）。相反的，电子学逡逑器件的单道容量比光子学器件要低的多，响应时间要长的多，，传输速率要慢的多，逡逑光子作为信息载体比电子作为信号载体传输中存储密度大，处理速度快，因此，逡逑由光子取代电子作为信号载体是技术发展的必然趋势。逡逑表Ｍ集成电子学与集成光子学逡逑？Ｔｔ＊＇§Ｔ邋￣逦屯典．逦￣逡逑￣：逦ＩＩ于轻子类？无法被分解成为更逡逑．逦．逦，逦小的粒Ｔ－，带Ｗｌ邋２自锭？驭从费米－逡逑屯９．１０９＞邋１０－３ｌｋｃ－逦－１．６０２邋－■邋１０－１９邋执扑免统计．满足泡利ｆ、柑容货理＜邋ｆｉｆ逡逑Ｃ－逦何两个电子部不能处子间样的状态）
【学位授予单位】：北京交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TB383.1

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