電流励起による有機半導体レーザーの実現

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柔軟性、軽量、プリンタブルや波長可変性といった多くの特性をもつ電流励起による有機半導体レーザーデバイス（OSLD）の実現は有機半導体デバイスにおける一つの課題とされています。しかしながら、OSLDの実現にはいくつかの課題が残されており、その一つとして三重項励起子の生成が挙げられます。これまで、光励起によるASE発振は蛍光分子のみに限られており、蛍光分子は電流励起により生成する全励起子の25％を占める一重項励起子のみを光として利用できますが、残りの75％を占める三重項励起子を利用することはできません。さらに、三重項励起子の蓄積は励起子間相互作用により光損失を引き起こすため、酸素やCyclooctatetraene（COT）などの三重項失活剤を用いて三重項励起子を無輻射失活させる手法がとられてきました。すなわち、三重項励起子を光増幅に利用することができれば、ASE発振に必要な電流密度閾値を4分の1に低減することが可能となります。しかしながら、光励起においてもASE発振を示す燐光材料やTADF材料については報告がありませんでした。そこで、三重項励起子を光増幅に利用するべく、TADF材料として報告されているDABNA2分子に着目しました。DABNA2はこれまでのTADF分子の放射速度値よりも大きな値を有しており、半値幅も小さいために、ASE発振の特性を知る一つのパラメーターである誘導放出断面積も大きく、結果として、光励起におけるASE発振が観測されました。これは三重項励起子を利用可能な分子、つまり燐光特性、もしくはTADF特性を示す分子における初めてのASE発振の観測であり、今後の有機半導体レーザーの実現に向けた研究に大きく貢献し得るものです。