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机械顺应性有机单晶光学微波导的微操控
摘要： 柔性有机单晶正发展成为可用于有机光电子微电路信息传输的新型光波导材料。然而要将此类晶体波导集成到微电子器件中，需要实现微尺度下对其形状和尺寸的微型化及精确空间控制——目前这仍难以实现，因为这些易碎的小型物体在操控时极易开裂和碎裂。本研究证明原子力显微镜（AFM）可用于重塑、调整尺寸及重新定位单晶微波导，从而实现对光输出的空间控制。通过AFM悬臂梁探针，我们成功将三种N-亚苄基苯胺的机械顺应性针状微晶体弯曲至任意角度，沿最长轴切割成更薄晶体，截取任意长度的短晶体，并在固体表面移动。当激光激发时，这些弯曲微晶体可作为活性光波导传输荧光，其总传输光强取决于光程长度。这种AFM晶波导微操控技术具有非侵入性，弯曲后其发射光谱输出保持不变。该方法有效解决了微小精密物体（"粗手指"难题）常见的重塑与定位困难，可应用于有机光波导的机械重构，从而在光微电路中实现二维/三维空间输出控制。
关键词： 有机单晶、微操纵技术、N-亚苄基苯胺、原子力显微镜、光学波导
更新于2025-09-23 15:19:57
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机械柔顺有机单晶光学微波导的微操控
摘要： 柔性有机单晶正发展成为可用于有机光电子微电路信息传输的新型光学波导材料。然而这类晶体波导在微电子学中的集成应用需要将其形貌与尺寸在微尺度下进行小型化调控与精确空间控制——目前这还难以实现，因为这类易碎、细小的晶体对象极易开裂或崩解，操控难度大。本研究证明：利用原子力显微镜（AFM）可实现单晶微波导的重塑、尺寸调整与位置迁移，从而对其光输出实现空间控制。借助AFM悬臂梁针尖，我们成功将三种N-亚苄基苯胺的机械顺应性针状微晶弯曲至任意角度，沿其最长轴向切削成更薄晶体，截取为任意长度的短晶，并在固体表面进行位移操作。当采用激光激发时，这些弯曲微晶作为活性光学波导器件能传导荧光信号，且传导光的总强度与光学路径长度相关。这种AFM晶体波导显微操控技术具有非侵入性特征，弯曲后其发射光谱特性保持不变。该方案有效克服了精密微小物体（"粗手指难题"）常见形貌改造与定位困难，可应用于有机光学波导的机械重构，从而在光微电路中实现对其二维/三维输出的空间精准控制。
关键词： 有机单晶、微操纵技术、N-亚苄基苯胺、原子力显微镜、光学波导
更新于2025-09-23 15:19:57