| 研究概要 |
発光性π共役系オリゴマーが自己組織化した低次元結晶を作製し、その構造がもつ励起子や光の閉じ込め効果を利用したレーザー発振の実現を目指して研究を行った結果、以下の成果を得た。
(1)新規レーザー色素の探索
高電流注入下においても安定で高い発光効率をもつ新規レーザー色素分子として、ジスチリルベンゼン誘導体や、チオフェンとp-フェニレンニットが直鎖状に結合したπ共役系オリゴマー分子が有望であることがわかった。
(2)自己組織化低次元結晶の作製
(1)のオリゴマー分子を、真空蒸着法を用いて塩化カリウム(KCl)単結晶基盤の(100)面上に成長させることにより、ジスチリルベンゼン誘導体が自己組織化したマイクロメートルスケールの0次元ドットや(チオフェン/フェニレン)コオリゴマーが配向結晶化した1次元ロッドの有機抵次元結晶を作製することに成功した。
(3)自己組織化低次元結晶の光励起発光増幅現象の評価
(2)で作製した低次元結晶をパルスレーザーを用いて光励起しその発光スペクトルを測定した結果、発光がこれらの低次元構造中に閉じ込められ、その微小キャビティー効果や自己導波路効果によって狭線化した増幅発光を観察することができた。特に、特定の励起波長領域で発光の線幅が0.5nm以下に狭線化した誘導共鳴ラマン散乱光を観察し,これはラマン準位に局在化した励起子と光が結合した励起子ポラリトンによる現象であることを見出した。
(4)自己組織化低次元結晶を用いたFET素子の作製と電流注入特性評価
低次元結晶結晶を用いて電界効果型トランジスター(FET)を作製し、キャリア注入・輸送特性を評価した。一次元に配向成長したニードル状結晶において、最大0.015cm^2V^<-1>s^<-1>の高い正孔移動度が得られ、単結晶配向化の効果が明らかとなった。
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