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热激活延迟荧光发射体可调谐波长有机微环激光器阵列

DOI：10.1021/acsphotonics.9b01051 期刊：ACS Photonics 出版年份：2019 更新时间：2025-09-12 10:27:22
摘要： 有机固态激光器（OSSLs）因其制备简便、成本低廉及分子可定制性而备受关注。目前OSSLs的光学增益材料主要集中于荧光材料，但由于电激发下的自旋统计限制，这类材料在未来电流注入式OSSLs中仅能实现25%的激子利用率。而热活化延迟荧光（TADF）材料通过捕获三线态激子可获得理论100%的内量子效率。然而基于TADF材料的OSSLs至今仍鲜有研究。本研究首次报道了采用限域溶液生长法制备的回音壁模式微环谐振器阵列TADF基OSSL。新设计的TADF发光体——碳硼二氟化姜黄素类衍生物CAZ-A，当以4 wt%浓度掺杂至4,4'-双(9-咔唑基)-1,1'-联苯（CBP）基质中时，获得640 cm-1的最高增益系数。这些尺寸可控、几何均匀的微环构成高品质（腔品质因数Q~1300）内置回音壁模式谐振器，展现出卓越的多模激光特性。通过调节TADF分子掺杂浓度，激光波长可在650-725 nm红光波段连续调谐。鉴于CBP常作为OLED有源层基质材料，我们认为CAZ-A/CBP掺杂体系是未来电驱动OSSLs的理想候选材料。
作者： Han Huang，Zhenyi Yu，Dandan Zhou，Shuai Li，Liyuan Fu，Yishi Wu，Chunling Gu，Qing Liao，Hongbing Fu
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

研究热激活延迟荧光（TADF）材料作为有机固态激光器（OSSLs）增益介质的潜力，并首次展示了基于TADF的回音壁模式微环谐振腔阵列有机固态激光器。

研究成果

该研究成功展示了首个基于热活化延迟荧光(TADF)的回音壁模式微环谐振器阵列有机固态激光器(OSSL)，通过调节TADF掺杂浓度可使激光波长在650纳米至725纳米的红光波段范围内调谐。当掺杂浓度为4 wt%时获得640 cm-1的最高增益系数，表明CAZ-A/CBP材料体系有望成为未来电驱动OSSL的候选材料。

研究不足

该研究受限于当前热活化延迟荧光（TADF）材料在有机固态激光器（OSSLs）中的应用探索，需进一步发展以实现电泵浦有机固态激光器。技术限制包括优化掺杂浓度和材料特性，以达成更低的激射阈值与更高的增益系数。

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