基于岛状多晶氧化锌薄膜的电泵浦紫外随机激光

光电子集成是当前光电技术和信息工程领域的新趋势和研究热点,其中光源集成化和工艺相容性已成为制约其进一步发展和应用的关键问题。报道了一种设计简单的、可直接集成在硅衬底上面的激子型激光二极管器件和工艺。基于岛状多晶氧化锌薄膜构建了一个金属/绝缘体/半导体(Au/MgO/ZnO MIS)异质结器件。利用Si衬底与ZnO外延层之间天然的大晶格失配,诱导ZnO薄膜表面形成了高度无序的多晶岛状纳米结构,从而在异质结激活层(ZnO/MgO界面区域)形成了高度无序的折射率随空间变化的散射介质。这极大增强了光学散射,有利于获得低阈值的随机激射。文中这种简单的光源器件结构设计和制备工艺提供了一种自下而上的实现氧化锌基集成光电子器件的新思路。

基于量子点和纳米线复合体系的低维柔性光发射器件

柔性自发光器件是当前照明和显示领域的前沿课题。相比有机发光二极管,无机半导体具有更稳定的物理化学性质,但晶态无机薄膜不具有良好柔韧性,因此,低维纳米线阵列结构成为柔性器件研究新的突破方向。铯铅卤化物钙钛矿量子点具有高发光量子产率,将钙钛矿量子点作为荧光层分散在纳米线阵列中,可以利用钙钛矿材料的高荧光效率,实现可见波段柔性器件。首先制备了氧化锌(ZnO)/氧化镁(MgO)纳米线阵列异质结构,在柔性锌箔基片上构建了金属/绝缘体/半导体异质结光发射器件,实现了源自ZnO纳米线的本征紫外发射和电泵浦紫外随机激光。进而采用纳米线异质结作为短波长激发源、钙钛矿量子点作为荧光层,实现了柔性荧光型暖白光原型器件。

胶体量子点激光器研究现状和展望(特邀)

2023年诺贝尔化学奖颁发给了Moungi G.Bawendi、Louis E.Brus和Alexei I.Ekimov,以表彰其在量子点领域的开创性研究工作。虽然量子点为基础物理研究提供了理想的平台,但在应用方面还远未展现其天赋。其中,量子点独特的电子结构和可溶液加工特性,使其在低成本、高性能激光领域具有广阔的前景。经过20余年的研究,胶体量子点激光器取得了令人瞩目的进展,然而,目前的胶体量子点激光器仍未实现商业化,这说明人们对胶体量子点激光器基础物理的理解以及对关键制备技术的掌握仍有欠缺。基于此,笔者对胶体量子点激光器在近年来的工作进展进行了梳理,并提出了胶体量子点激光领域所面临的挑战,以及克服这些挑战的研究思路。最后,对胶体量子点激光器的未来前景和潜在应用进行了展望。

Real-time continuous-wave imaging with a 1.63THz OPTL and a pyroelectric camera

Real-time continuous-wave terahertz imaging is demonstrated with a 1.63 THz （184.31 lam） optically-pumped terahertz laser （OPTL） and a 124 × 124 element room-temperature pyroelectric camera. Transmission-mode THz imaging is presented for the samples hidden in various wrapping materials. These experimental results reveal the possibility to construct a simple real-time THz imaging system applied to nondestructive inspection.

有机发光晶体管的关键材料和器件研究

有机发光晶体管(organiclight-emitting transistor,OLET)是一种变革性的小型化有机光电器件,其在同一器件中集成了场效应晶体管和发光二极管的两种器件功能,在材料的基础物性研究、新型柔性显示/照明、有机电泵浦激光以及片上集成光电子器件等方面都具有着重要的研究意义.OLET独特的器件结构及工作模式使其对核心的关键材料和器件制备提出了新的要求,而高性能OLET器件的构筑需要从材料和器件两个方面同时进行优化与改善.近五年作者课题组和合作者在全面调研和分析OLET领域整体研究背景和存在基本科学问题基础上,聚焦于高迁移率发光有机半导体关键材料的开发和高效OLET器件(线光源和面光源发光模式)的构筑两个方面开展了初步的探索性研究,发展了系列特别是基于蒽和芴的高迁移率发光/激光有机半导体材料,构筑了高性能的单组分有机单晶OLET器件和新型平面OLET面光源发射显示器件,为进一步推动OLET及其相关领域发展奠定了重要的材料和器件研究基础.

基于联苯衍生物的有机光电功能材料及器件的研究进展

兼具高效发光和电荷传输特性的有机半导体是实现有机电泵浦激光的理想候选材料,但其分子设计与合成面临着巨大挑战。高载流子传输和高效固态发光效率之间存在着天然的矛盾,这是因为高载流子传输要求分子紧密堆积并具有强的分子间相互作用,但这种相互作用会显著降低固态发光效率。本文综述了近年来报道的兼具电荷传输特性和高发光效率的联苯衍生物的研究进展,重点介绍了约20余种基于联苯衍生物的有机半导体材料,包括分子的设计策略、相关的光电性能及其在光电器件方面的应用,为兼具高电荷传输特性和高发光效率的有机半导体材料的研究提供了指导和借鉴,同时为发展与实现有机电泵浦激光奠定了材料基础。本文还对该领域未来发展的挑战、方向及机遇进行了简单评述。