[发明专利]一种有机激光器件及其制备方法

说明书

本发明是一种有机激光器件及其制备方法，该有机激光器件包括衬底、栅极、介电层、有源层、源极和漏极，衬底、栅极和介电层为透明材料，介电层具备光学谐振腔。该有机激光器件的制备方法包含如下步骤：(1)在栅极上制备介电层；(2)在介电层上制备光学谐振腔及有源层；(3)在有源层上制备源极和漏极。本发明的制备方法可更方便引入谐振腔，简单易行、成本低廉，适用于构筑柔性有机激光器件，通过本方法制备的有机激光器件不仅可实现场效应载流子传输，此外可同时实现激光出射，在电泵浦有机激光器件方面具有重要应用前景。

技术领域

本发明属于激光技术领域，具体的说是涉及一种有机激光器件及其制备方法。

背景技术

激光具备高亮度性、高方向性、高单色性、高相干性和高能量性，应用十分广泛。而有机激光同时具备柔性、低阈值、成本低廉和波长可调等优势，在各领域都具有极高的应用潜力。目前有机电致发光和光泵浦有机激光的研究已日臻成熟，但最具吸引力的电泵浦有机激光技术仍未取得最终突破，存在许多难点亟待解决。

近年来，有机发光场效应晶体管(OLET)以高电流密度、抑制电极猝灭和独特器件构型等特性被视为实现电泵浦有机激光的有效途径。典型的OLET器件构型与工作方式类似于OFET，利用OFET器件开展研究更利于新型器件的设计，而在激光器中，谐振腔必不可少，而DFB谐振腔是有机激光器中最为重要的一种。

然而，目前的电泵浦有机激光器研究中，DFB结构的引入主要依赖电子束光刻技术、激光干涉和纳米热压印技术。这些技术普遍有工艺苛刻、高成本、低成品率等问题，所以开发一种能简易有效集成高质量DFB谐振腔到OFET器件中的工艺，对电泵浦有机激光的研究具备十分重要的意义。

CN101388523A公开了一种新型有机半导体固态激光器及其制备方法，该激光器是采用光刻技术在有机电致发光二极管的阳极上制作出一个分布型布拉格共振器DBR或分布反馈型共振器DFB，结合光致发光和电致发光，利用高强度的OLED的EL光，泵浦同一器件上的低ASE阈值有机薄膜，以此避免OLED期间中的有机发光层中对电荷和激子对光的吸收，以及强光产生的激子拆分，实现OLED泵浦型激光，但这种方法工艺苛刻、成本高。

发明内容

为了解决现有电泵浦有机激光器中谐振腔引入工艺复杂、成本高昂和成品率低等问题，本发明提供了一种有机激光器件及其制备方法。

为了达到上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明是一种有机激光器件，由衬底、栅极、介电层、有源层、源极和漏极组成。

优选的，所述的衬底为透明的玻璃或有机聚合物，更为具体的，所述衬底为玻璃、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚酰亚胺(PI)、聚乙烯醇(PVA)、聚甲基硅氧烷(PDMS)和聚氨酯丙烯酸酯(PUA)中的一种或多种，所述衬底的厚度为2μm～1mm，更为具体的，衬底厚度为50μm～500μm。

所述源极和漏极均为金属和金属氧化物的一种或多种，具体的，所述的金属为金、银、铝或铜，所述的金属氧化物为氧化锌、二氧化锰或二氧化铅中的一种或多种，所述源极和漏极的厚度均为30nm～300nm，更为具体的厚度为50nm～100nm。

所述栅极为透明电极，如金属纳米线、金属氧化物、导电聚合物和碳基材料的一种或多种，所述金属纳米线为银纳米线或铜纳米线，所述金属氧化物为氧化铟锡(ITO)或氧化铟锌(IZO)，所述导电聚合物为聚3，4-乙烯二氧噻吩/聚苯乙烯磺酸盐(PEDOT:PSS)、聚噻吩、聚吡咯或聚苯胺，所述碳基材料为石墨烯或碳纳米管。

所述栅极的厚度为100nm～100μm，更为具体的栅极的厚度为100m～500nm。