導電性高分子マイクロリング共振器構造素子の電子・光機能応用に関する研究

2000 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 11750261
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 藤井 彰彦 大阪大学, 大学院・工学研究科, 助手 (80304020)
• キーワード: 導電性高分子 / エレクトロルミネッセンス / レーザー / 微小共振器 / 有機EL / 有機半導体 / 自然放射 / 誘導放射

研究概要

本研究では、ポリパラフェニレンビニレン(PPV)やポリアセチレン(PA)骨格といったπ電子共役系が発達し、しかも強い発光性を示す導電性高分子を用いてマイクロリング構造を作製し、その電気的性質や光学的性質、光導波路特性、光学異方性等を明らかにした。また、フェムト秒オーダーの超短パルスレーザー励起による増幅自然放出、超放射、レーザー発振特性の詳細を調べ、更に電荷注入によるレーザー発振の可能性について検討した。マイクロリング構造共振器の場合、導波路モードとウィスパリング・ギャラリーモードが現れることから、二つのレーザーモードを利用した新規デバイスの開発の可能性について検討した。以下に研究成果を具体的に示す。
(1)セルフアセンブリ法、電着法等によるマイクロリング構造の作製を試みた。マイクロリング構造のコア材料や導電性高分子溶液用の溶媒等の作製条件を最適化した。導電性高分子薄膜の表面状態を光学顕微鏡、AFM等で評価した。
(2)マイクロリング構造の電子・光物性の評価を行い、発光特性、光学異方性、光導波路特性等の評価を行なった。
(3)作製した導電性高分子のマイクロリングをフェムト秒オーダーの超短パルス光励起することにより、その発光特性及び光学異方性を調べた。増幅自然放出における発光スペクトルのナローイングを見いだし、レーザー応用の可能性を示した。

研究成果

• [文献書誌] A.Fujii et al.: "Preparation, Optical properties and Yellow Electroluminescence of Water-Soluble Poly (P-phenylene vinylene)"Japanese Journal of Applied Physics. 39. L133-L136 (2000)
• [文献書誌] T.Sanoda et al.: "Optical Properties of Self-Assembled Thin-film of Poly (p-phenylene Vinylene)s and Its Application to Light-Emitting Devices with Microring."Applied Physics Letters. 76. 3227-3229 (2000)
• [文献書誌] A.Fujii et al.: "Optical Properties, Spectral Narrowing of Photo Luminescence and Blue Electroluminescence of poly (phenylene pyridine) derivatives"Applied Physics Letters. 77. 660-662 (2000)
• [文献書誌] S.V.Frolon et al.: "Lasing and Stimulated Eimssion in π-Conjugated polymers"IEEE Journal of Quantum Electronics . 36. 2-11 (2000)
• [文献書誌] A.Fujii et al.: "Optical Properties of Disubstituted Polyacetylene Thin Films"Synthetic Metals. 116. 95-99 (2001)
• [文献書誌] I.Gontia et al.: "Photoexcitations in disubstituted Polyacetylene : Solitons and Polarons."Synthetic Metals. 116. 91-94 (2001)