电泵浦有机准晶光子晶体激光器的制备及性能研究
[Abstract]:The development of information technology makes the display technology as the terminal of information output more demanding. Compared with other display technologies, organic electroluminescent devices have the advantages of small volume, low power consumption, long life, wide angle of view, high resolution, fast response, light weight, flexible display in large area and so on. It has become one of the leading topics in the development of photoelectric information technology in the 21st century, and has been extensively and deeply studied. Since Tessler uses poly (p-phenylene) acetylene (PPV) as gain medium and distributed Bragg reflector (DBR) as resonator to obtain the stimulated signal, optical pumping has been realized in all kinds of microstructures, including F-P cavity, microloop, waveguide and photonic crystal structure. Because of the low carrier mobility of organic polymer, the optical loss will be caused in the thin films of optoelectronic devices based on waveguide and DBR structure. Because of its photonic bandgap and photonic localization, photonic crystal microcavity is considered to be one of the best microstructures to realize electromechanical pumped lasers. In this thesis, we use the electroluminescent properties of organic conjugated polymers, the localization and mode selection of photonic crystal microcavities, and the waveguide characteristics of microcavity defects in the perpendicular direction to the plane of photonic crystals. An organic semiconductor photonic crystal laser with gain medium, resonant cavity and electrically pumped visible light band output is fabricated by the reflection characteristics of the upper and lower surface film system, and the single point integrated resonant output is realized. Organic conjugated polymer (MEH-PPV) with excellent luminescence properties was selected as the luminescent film. Organic electroluminescence was realized in a sandwich structure with ITO glass as anode and Al as cathode. The luminescence peak was 530-700 nm, the half-maximum width was 100nm, and the peak was 590nmm. Based on the electroluminescence spectra of MEH-PPV, a 2-D planar 8-fold quasi-periodic photonic crystal microcavity with a defect of 9 holes is designed by using the finite-difference time-domain method (FDTD). By optimizing the structure parameters including lattice constant, aperture and defect distribution, the low valence band gap is opened and widened in the low refractive index contrast organic photonic crystal, and the defect mode with a quality factor of up to 1212 is obtained in the microcavity. The defect mode is located at 597 nm and coincides with the electroluminescence spectra of MEH-PPV. According to the optimized microstructure parameters, the quasicrystalline microcavity structure was fabricated on the MEH-PPV polymer film by focused ion beam etching method, and the reflection resonator composed of the cathode and the cathode was used to fabricate the quasicrystalline microcavity. An electromechanical pumped laser with excitatory effect has been successfully fabricated. The laser has a peak of 607 nm, a half maximum width of 0.5 nm and a threshold current of 0.8 Ma. This work has laid a solid foundation for the subsequent fabrication of electrically pumped organic photonic crystal lasers with two wavelengths of visible light and the development of controllable compact trichromatic light sources in the future.
【学位授予单位】:中央民族大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:TN248
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,本文编号:2218565
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