纳米压印法制备1,4-双（2-甲基苯乙烯基）苯晶体的微腔阵列

发布时间：2017-10-09 03:22

  本文关键词：纳米压印法制备1,4-双（2-甲基苯乙烯基）苯晶体的微腔阵列

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【摘要】：有机单晶作为激光有源材料,具有很高的实用价值,近年来是激光领域研究的一大热点。对比无机晶体,有机单晶有很多显著的优点,例如:化学纯度很高、受激发射截面很大、高的热稳定性和载流子迁移率、结构上分子排列高度有序、有很好的自波导特性等等。有机单晶微结构由于具有光滑的形貌、很高的荧光量子效率和很小的缺陷密度,所以能够有效地产生和携带光子,这样在下一代小型化光电子器件中可以有潜力地为光电路添砖加瓦。特制的有机分子通常能够被有机合成确保有机分子以特定的形式聚集来形成具有满足需要的形貌从而能够作为有效的激光光学谐振腔。纳米压印技术是最具有影响力和潜力的纳米/微米结构加工技术之一,自从1995年华裔科学家周郁(Stephen Chou)教授首先提出纳米压印这项极其具有创新力的加工技术之后,由于纳米压印技术具有很多显著的优点,例如:分辨率很高、成本非常低廉、能够实现大规模生产等等,最近十几年以来,纳米压印技术引起了业界内广泛的研究热潮,截至目前已经发展出了热压印、微接触压印以及紫外压印等多种形式的压印方式。虽然有机晶体已经在光电子领域有了一定的发展,但有机半导体晶体的研究还比较有限,在很多应用场景下还有些较大的问题。为了让有机晶体器件在大规模或超大规模集成电路中有比较好的应用,一个关键的问题是在目标位置让有机晶体准确地合成再精确地控制。本论文制备了高性能的有机晶体微结构谐振腔,并实现了激光谐振,得到了以下的研究结果:利用纳米压印方法制备1,4-双(2-甲基苯乙烯基)苯(OMSB)有机晶体多种图案的微结构阵列,通过扫描电子显微(SEM)、荧光显微镜和光致发光光谱表征所制备的微结构阵列.。结果表明:微结构图案完整、表面光滑、边缘规整,单个微结构尺寸大约为20μm,具有较强的蓝色荧光发射。通过改变压印时使用的模板的图案的大小或形状可以得到不同大小形状的图案阵列。这种有机晶体微腔阵列在柔性、低成本的大面积光电子器件领域中有很大的应用潜力。
【关键词】：有机晶体 纳米压印 微结构谐振腔 波导 激光
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN244
【目录】：

• 摘要4-6
• Abstract6-10
• 第1章绪论10-18
• 1.1 研究背景10-11
• 1.2 有机半导体激光11-14
• 1.2.1 有机半导体光电特性12-13
• 1.2.2 有机半导体的分类13-14
• 1.2.3 常见的激光谐振腔14
• 1.3 有机晶体14-16
• 1.4 纳米压印技术16-18
• 1.4.1 热压印（HEL）16-18
• 第2章 1,4-双（2-甲基苯乙烯基）苯矩形单晶的制备与激光性质研究18-28
• 2.1 常见的制备高质量有机晶体单晶的方法18-21
• 2.1.1 物理气相生长法18-19
• 2.1.2 高温熔体生长法19
• 2.1.3 低温溶液生长法19-21
• 2.2 1,4-双（2-甲基苯乙烯基）苯矩形单晶的制备21-22
• 2.2.1 实验材料及仪器设备21
• 2.2.2 OMSB矩形单晶的制备21-22
• 2.2.3 结构表征22
• 2.3 结果与讨论22-26
• 2.3.1 矩形OMSB有机晶体的结构22-23
• 2.3.2 矩形OMSB有机晶体微结构的光学性质23-26
• 2.4 本章小结26-28
• 第3章 纳米压印法制备1,4-双（2-甲基苯乙烯基）苯晶体的微腔阵列及其激光性质的研究28-38
• 3.1 实验部分30-31
• 3.1.1 实验试剂30
• 3.1.2 仪器设备30-31
• 3.2 1,4-双（2-甲基苯乙烯基）苯晶体微腔阵列的制备31-32
• 3.2.1 光刻31-32
• 3.2.2 PDMS转写32
• 3.2.3 纳米压印32
• 3.3 结果与讨论32-36
• 3.3.1 1,4-双（2-甲基苯乙烯基）苯晶体的微腔激光器阵列的形貌32-34
• 3.3.2 1,4-双（2-甲基苯乙烯基）苯晶体的微腔激光器阵列的光学性质34-35
• 3.3.3 1,4-双（2-甲基苯乙烯基）苯晶体的微腔阵列中单个微腔激光器激光性质的研究35-36
• 3.4 本章小结36-38
• 第4章 结论与展望38-40
• 参考文献40-50
• 作者简介及在学期间所取得的科研成果50-51
• 致谢51

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前4条

1 周炳琨;;激光,令人激动的光——纪念激光器发明50周年[J];中国激光;2010年09期

2 王启明;光子学技术——新世纪信息高科技的佼佼者[J];科学中国人;2003年09期

3 闵乃本;光电功能晶体结构性能、分子设计、微结构设计与制备过程的研究[J];中国基础科学;2001年06期

4 周炳琨;我国光电子技术发展十年回顾[J];科学中国人;1996年02期

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1 程刚;有机白色电致发光器件的研究[D];吉林大学;2004年

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本文编号：997891