Photophysikalische Wechselwirkungen in organischen Halbleiterlasern

{"ID":4005892,"post_title":"Photophysikalische Wechselwirkungen in organischen Halbleiterlasern","title":"Photophysikalische Wechselwirkungen in organischen Halbleiterlasern","post_content":"In organischen Halbleiterlasern treten eine Vielzahl an unterschiedlichen photophysikalischen Prozessen und Wechselwirkungen auf, welche die Eigenschaften des Lasers massiv beeinflussen. Unter Verwendung und Entwicklung von teils neuartigen Untersuchungsmethoden wird, im Rahmen der vorliegenden Arbeit, ein weitreichender Einblick in die Eigenschaften der Triplettexzitonen, der Polaronabsorption und des optischen Gewinns gewonnen und so deren Auswirkungen auf die Laseremission bestimmt. Besondere Beachtung wird den Triplettexzitonen geschenkt, da sie sowohl bei der optischen Anregung und mehr noch bei der angestrebten elektrischen Anregung organischer Laser entscheidenden Einfluss besitzen. Es wird ein neuartiges wellenleiterbasiertes Messverfahren vorgestellt, mit dem die Triplettabsorption in fluoreszenten Materialien bei Raumtemperatur und in einer amorphen D\u00fcnnschicht untersucht werden kann. Die Ergebnisse der Messungen liefern Werte f\u00fcr die spektrale Charakteristik der Triplettabsorption, der Triplettlebensdauer, der Triplett-Triplett-Annihilationsrate sowie der Triplett-Singulett-Annihilationsrate. Bei der Untersuchung der Triplettlebensdauer in den fluoreszenten Gast-Wirt-Systemen wird erstmals eine Stabilisierung der Triplettexzitonen auf dem Gastmolek\u00fcl nachgewiesen. Basierend auf den so gewonnenen Erkenntnissen \u00fcber die Triplettexzitonen wird die zeitliche Dynamik organischer Laser untersucht. Bei Anregung mit einer GaN-Laserdiode zeigen Poly[(9,9-di-n-octylfluorenyl-2,7-diyl)-alt-(benzol[2,1,3]thiadiazol-4,8-diyl)]\/Poly[2-methoxy-5-(2-ethylhexyloxy)]-1,4-phenylen-vinylen (F8BT\/MEH-PPV) Laser einen Stopp der Laseremission schon wenige Nanosekunden nach Beginn der Anregung. Unter Verwendung eines angepassten mathematischen Modells wird dieses Verhalten erkl\u00e4rt und der Einfluss der Triplettabsorption sowie der Triplett-Singulett-Annihilation bestimmt. Mit den im Rahmen dieser Arbeit entwickelten Untersuchungsmethoden zur Charakterisierung der Triplettexzitonen sowie der Bestimmung des optischen Gewinns stehen erstmals umfangreiche Daten zur Verf\u00fcgung, um die Dynamik der Laseremission zu beschreiben. Bei Untersuchungen der Triplettexzitonen in 6,6'-(2,2'-Octyloxy-1,1'-binaphthyl)\/Poly(9,9-dioctylfluoren (BN-PFO) basierten Lasern wird eine spektrale Separation der Triplettabsorption und des optischen Gewinns gezeigt. Basierend auf diesen Ergebnissen werden fr\u00fchere Untersuchungen der Dynamik von BN-PFO-basierten Lasern erstmals erkl\u00e4rt. Die Separation von optischem Gewinn und Triplettabsorption f\u00fchrt zu einer von der Wiederholrate und der Pulsl\u00e4nge der Anregung unabh\u00e4ngigen konstanten Laseremission und erm\u00f6glicht den Dauerstrichbetrieb des organischen Lasers. Der zweite Teil der vorliegenden Arbeit besch\u00e4ftigt sich mit der Realisierung einer organischen Laserdiode und den dabei auftretenden photophysikalischen Wechselwirkungen. Zun\u00e4chst wurde eine Bauelementstruktur vorgestellt die sehr geringe Laserschwellstromdichte erm\u00f6glicht. Basierend auf diesem optimierten Aufbau wird der Einfluss der Ladungstr\u00e4gerabsorption untersucht. Die Polaronabsorption in organischen Halbleitermaterialien wird mit einem neuartigen wellenleiterbasierten Messverfahren bestimmt. Es wird gezeigt, dass im Material 2-(9,9'-Spirobifluoren-2-yl)-9,9'-spirobifluoren (BSBF) die hohe Polaronabsorption die elektrisch angeregte Laseremission unterbindet. Das Material 1,3-Bis[2-(2,2'-bipyridine-6-yl)-1,3,4-oxadiazo-5-yl]benzen (Bpy-OXD) und insbesondere der Lochtransporter 2,2',7,7'-Tetrakis(N,N-diphenylamin)-9,9'-spirobifluoren (S-TAD) weisen hingegen ein spektrales Fenster geringer Polaronabsorption, was nur zu einer moderaten Erh\u00f6hung der Laserschwelle f\u00fchrt. Zus\u00e4tzlich zu den f\u00fcr die Realisierung einer organischen Laserdiode wichtigen Ergebnissen, werden erstmals organische Laser auf flexiblen selbstorganisierten PDMS-Substraten untersucht. Zudem wird die Bestimmung der Ladungstr\u00e4gerdichte in elektrochemisch dotierten Materialien mittels des Polaronabsorptionsquerschnitts vorgestellt.","image":"https:\/\/images.thalia.media\/00\/-\/ecb08e71bd634aa29b40f4d01ad54044\/photophysikalische-wechselwirkungen-in-organischen-halbleiterlasern-paperback-marcus-lehnhardt.jpeg","url":"https:\/\/www.vergleiche.ch\/unterhaltung\/product\/photophysikalische-wechselwirkungen-in-organischen-halbleiterlasern\/","min_price":37.89999999999999857891452847979962825775146484375,"low_price_merchant_id":70254503,"deeplink":"https:\/\/www.awin1.com\/pclick.php?p=32779062603&a=401125&m=13971&pref1=9783954040582","ean":9783954040582,"brand":"undefined"}