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有机半导体材料因其发光效率高、成膜特性好、发光范围广、驱动电压低等优点受到人们的关注。随着人们对有机半导体材料和技术研究的深入,许多不同种类的有机半导体器件逐渐进入人们的视野。例如,有机场效应晶体管,有机太阳能电池和有机发光二极管都已经有一些产品面世,有机半导体器件的廉价、重量轻、制备工艺简单、环境稳定性好、柔性及可大面积制备等优点都是未来高集成度光电器件所需要的。 随着科学技术的发展,有机半导体激光器因其制备简单、尺寸小、全色覆盖等特点已成为近年的研究热点。许多有机半导体激光方面的研究人员致力于改善材料、设计不同的腔型、以及寻求更加廉价小巧的泵浦方式,虽然目前电泵浦的有机半导体激光器件仍未实现,但在有机半导体微腔激光器研究方面已取得了很多进展。 本文着重研究了多波长有机半导体微腔激光器的腔型设计和发射特性。创新点如下: (1)制备了三波长输出的复合腔有机半导体激光器。采用紫外脉冲激光干涉灼蚀直接在有机半导体材料薄膜表面制作出光栅结构,通过三次干涉灼蚀制备出了三周期复合微腔结构。该结构在单波长泵浦光作用下能实现三个激光波长的同时出射。实验中采用PET衬底制备出了柔性激光器件,通过机械弯曲可实现输出激光波长的连续调谐。 (2)实现了红绿蓝三色输出的有机半导体激光器。选用三种不同荧光范围的聚合物材料,通过实验选定每种材料的溶剂和溶液浓度并将其旋涂在对应周期的光栅结构表面,在泵浦光作用下分别产生了红绿蓝三色激光。考虑到器件衬底不参与激光振荡过程,将聚合物薄膜与衬底剥离得到单层膜的有机分布反馈激光器。再将三个薄膜激光器贴合,在泵浦激光作用下,就能实现红绿蓝三色激光同时发射。 通过研究,系统探索了多波长有机半导体微腔激光器的制备方法。实现了激光波长的连续可调谐,同时大幅降低了器件阂值,对于有机半导体激光器件的进一步研究和应用有着重要的意义。