《具有有序微納結構的聚合物DFB雷射器的研究》是依託蘇州大學，由翁雨燕擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：具有有序微納結構的聚合物DFB雷射器的研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：翁雨燕
- 依託單位：蘇州大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
近年來，有機發光高分子因為其易於加工，成本較低，波長可調諧等優點，作為新型的雷射增益介質受到人們的重視。但是由於此類共軛聚合物內部雜亂無章的複雜微結構在分布反饋式結構中產生了很高的光學耗散，使得此類雷射器閾值較高，雷射效率較低，從而限制了有機聚合物雷射器的發展。本項目擬利用納米壓印技術來製備有機聚合物雷射器中增益介質的分布反饋式微納結構，同時利用納米壓印過程調控聚合物微納結構內部材料的凝聚態結構，尤其是分子鏈取向的特點，力圖降低有機聚合物雷射器的光學損耗，實現性能的最佳化，為電泵浦聚合物雷射器的實現奠定基礎。
結題摘要
近年來，有機發光高分子因為其易於加工，成本較低，波長可調諧等優點，作為新型的雷射增益介質受到人們的重視。但是由於此類共軛聚合物內部雜亂無章的複雜微結構在分布反饋式結構中產生了很高的光學耗散，使得此類雷射器閾值較高，雷射效率較低，從而限制了有機聚合物雷射器的發展。 本項目利用納米壓印技術來製備有機聚合物雷射器中增益介質的分布反饋式微納結構，同時利用納米壓印過程調控聚合物微納結構內部材料的凝聚態結構，尤其是分子鏈取向的特點，降低了有機聚合物雷射器的光學損耗，實現性能的最佳化。歸納本項目的研究重點，具體進展如下： （1）利用電子束曝光機，穩定精確地製備出了各種結構的模板，提供微納受限環境；通過改變受限尺寸，可以有效實現高分子共軛聚合物鏈段的取向，而且其取向程度和偏振發光強度有強關聯性。 （2）本項目針對共軛高分子PFO的分子鏈取向程度進行了深入的研究，發現共軛高分子PFO的分子鏈對微納結構模板所提供受限空間的橫向和縱向受限尺寸都對有明顯的回響。當空間橫向受限尺寸和PFO晶粒尺寸匹配時，高分子體現為擬態復生結晶行為，橫向尺寸越小，得到的薄膜中高分子鏈段的有序度越高；當受限尺寸達到PFO晶粒尺寸以下時，微納結構模板對共軛高分子PFO薄膜的縱向限制越充分，高分子鏈段的有序度也會越高。共軛高分子鏈段有序度的提高有利於載流子遷移率的提升，對應了PLED發光閾值的下降。 （3）本項目針對共軛高分子F8BT，利用納米壓印構築取向化的DFB有機雷射器，當受限尺寸和晶粒尺寸匹配時，F8BT的分子鏈可以得到有效的取向，從而實現連續雷射對此高分子雷射增益介質的泵浦，且雷射泵浦閾值可降至40W/cm2，較同類的有機雷射器，泵浦閾值實現明顯的下降。 （4）本項目為尋求未來電泵浦雷射的可能性，在研究分子鏈取向控制的同時，從電極的圖案化控制上進行摸索。研究發現圖案化的PEDOT：PSS可增加接觸面積，縮短遷移路徑，從而有效的提高載流子遷移率。 在本項目執行期間發表期刊論文8篇，申請國家發明專利1項。共培養碩士研究生1名，博士研究生2名，其中有1名碩士研究生和1名博士研究生已經畢業。
