2021 Fiscal Year Annual Research Report
Realization of organic semiconductor lasers and their improvement
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18H03883
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
谷垣 勝己 東北大学, 材料科学高等研究所, 名誉教授 (60305612)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 有機半導体 / 両極性伝導 / 電界発光素子 / レーザ発振 / ヘテロ電極 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
電場駆動型の有機半導体レーザの研究の概念は提案され、実現に向けてさまざまな挑戦が試みられたものの、成功に至らなかった。本研究では、有機半導体レーザ発振を電流駆動で実現する事を目標として研究を遂行した。電場駆動の有機半導体レーザ（el-OSCL)実現のためには、デバイス構造の技術革新が必要であり、電界発光素子（Electroluminescence：EL)がレーザ（Electroluminescence Laser: ELL)として確認されるためには、3つの基本的な実験データを示す必要がある：(1)レーザの閾値---注入された電荷粒子数(N)と発光強度(I)との関係に明確な閾値が存在して、閾値を境として非線形な発光強度が増加現象。(2)急峻な発光スペクトラム精鋭化---閾値を越えると一つの発光波長が選択されて、発光スペクトル幅が急激に狭窄化する現象。(3)共振器増幅---共振器構造で反復増幅されている現象を示す実験的証拠。本研究では、仕事関数の小さいCa/CsF（電子注入電極）と大きいAu（ホール注入電極）のヘテロ電極構造を、高い両極性キャリアの注入/伝達機能と高発光機能を有する光学媒体となる有機半導体（BP3T)に適用する事により、電界駆動レーザー発振の確実な実験的証拠を得た。また、レーザ発振における物理的な基本現象を議論するために、(A)ファブリペロー型共振器構造と(B)分布帰還型（DFB型）共振器構造を比較する実験において、光学励起モードと電流励起モード両方を比較した。結果として、世界で最初の有機半導体における電流励起レーザ発振現象を確認する事に成功した。
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| Research Progress Status |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(12 results)
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[Journal Article] Lattice-shifted nematic quantum critical point in FeSe1－xSx2021
Author(s)
S. Chibani, D. Farina, P. Massat, M. Cazayous, A. Sacuto, T. Urata, Y. Tanabe, K. Tanigaki, A. E. Bhmer, P. C. Canfield, M. Merz, S. Karlsson, P. Strobel, P. Toulemonde, I. Paul and Y. Gallais
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Journal Title
NPJ Quantum Materials
Volume: 6
Pages: 37
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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