有機超格子構造における非線形光学効果と素子応用に関する研究

有机超晶格结构非线性光学效应及器件应用研究

基本信息

批准号：
08236226
负责人：
大森裕
金额：
$ 1.28万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
1996
资助国家：
日本
起止时间：
1996 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

分子構造の異なる有機薄膜を積層化した有機超格子構造において、単独の個々の材料には得られない電気的・光学的物性の出現を期待できる。一方、無機半導体では原子層レベルで薄膜形成可能な結晶成長技術が開発され量子効果を用いた高移動度電界効果トランジスター、多重量子井戸レザーをはじめ、優れた特性を持つ電子・光素子が実現されている。本研究では有機色素分子を用いた超格子構造としてアルミニュウムキノリン錯体(8-hydrox quinoline aluminum:Alq_3)とジアミン誘導体(N,N′-diphenyl-N,N′-(3-methyl phenyl)-1,1′-biphenyl-4,4′-diamine:TPD)を取り上げ、超格子構造薄膜にみられる発光特性の非線形性を中心に検討を行った。Alq_3/TPD超格子構造の作製は、有機分子線蒸着法により行い、フォトルミネッセンス特性について一周期の膜厚、及び励起光強度をパラメーターとして発光特性の非線形性について検討した。その結果、TPDを励起光としたフォトルミネッセンスにおいてAlq_3/TPDの強度比は膜厚、及び励起光強度に対し非線形関数となって変化することが明らかになった。Alq_3/TPD超格子構造のPLの非線形性について、得られた結果をまとめると次のようになる。1)発光強度の膜厚依存性に関しては、一周期の膜厚が薄くなるに従い、Alq_3からの発光は増加し、TPDからの発光が減少する。2)励起光強度が増加するに従い非線形的に発光強度は増加し、Alq_3/TPDの発光強度の比はある一定の飽和値となる。一周期あたりの膜厚が薄いほどその飽和値は大きい。3)これらのことは超格子構造における励起子の閉じ込め効果、エネルギー移動によりそれぞれAlq_3、TPDからの発光が非線形的に変化することとして説明できる。

在有机超晶格结构中，在该结构中，具有不同分子结构的有机薄膜被层压，预计无法用单个材料获得的电气和光学特性。另一方面，在无机半导体中，已经开发了能够在原子层水平形成薄膜的晶体生长技术，并且已经实现了具有出色特性的电子和光学元素，包括使用量子效应和多种量子皮革的高移动性场效应晶体管。在这项研究中，铝喹啉复合物（8-羟喹啉铝：ALQ_3）和二胺衍生物（N，N，N'-二苯基-N，N'，N'-（3-甲基苯基）-1,1,1'-二苯基-4,4,4,4'-二胺：TPD）是使用有机物的结构来讨论的copitions tye ine and compoine Onece the tye tye tye tye tine tye tise tine tine tine tine tise diene diene diene tise tise tise tise tire diene diene tir ine diens超晶格薄膜中发现的发光特性的非线性。 ALQ_3/TPD超晶格结构是通过有机分子束沉积制造的，并使用一个周期的膜厚度和激发光的强度作为参数检查了发射特性的非线性。结果，可以发现，在使用TPD作为激发光的光致发光中，ALQ_3/TPD的强度比随着膜厚度和激发光强度而变化为非线性功能。总结了ALQ_3/TPD超级晶格结构的PL的非线性获得的结果，如下所示。 1）关于发射强度的膜厚度依赖性，随着膜厚度在一个周期中的降低，ALQ_3的发射增加，TPD的发射降低。 2）随着泵浦光强度的增加，发射强度非线性增加，并且ALQ_3/TPD的发射强度比成为恒定的饱和值。膜厚度越细，饱和值越高。 3）这些可以解释为由于激子在超晶格结构和能量传递中的限制效应，因此从ALQ_3和TPD发射的非线性变化。