平行六角形有機単結晶からの単一モード・偏光発光レーザー発振

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回折格子付有機結晶デバイスの作製:酸化膜付シリコン基板上に以下の2種類の方法を用いて、回折格子を配備した。(1) フォトレジストを塗布して干渉露光によりフォトレジストに回折格子を構築した。(2) 集束イオンビームにより、酸化膜表面に直接回折格子を構築した。作製した回折格子付基板に、(1)昇華法で成長した有機半導体結晶を貼り付ける、(2)回折格子基板を有機半導体溶液に浸漬する、などの方法により有機半導体結晶を貼り付け、有機発光電界効果トランジスタを構築した。光および電流励起による狭線化発光の実現:作製した有機発光電界効果トランジスタに水銀ランプによる紫外線を照射し、その発光の様子を調べると、半値全幅数nmの狭線化した光を検出した。そこで、このトランジスタデバイスのソースおよびドレイン電極に直流電圧を、ゲート電極に交流電圧を印加したところ、光励起と同様に、最高で～2nmの半値全幅まで狭線化した発光を観測することに成功した。光励起および電流励起の様々な条件における外部量子効率を詳細に検討した結果、狭線化発光が回折格子によるspectral filteringの結果であることを確認した。今回の回折格子を配備したデバイス(発光トランジスタ)は、レーザー素子実現に向けた強力な要素技術となる。