芘、三嗪衍生物有機(jī)激光增益介質(zhì)的設(shè)計(jì)合成與性能研究.pdf

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2、ionsfortheDegreeofMasterofEngineeringBySangMingSupervisor:Prof.HuangWeiProf.LaiWen-YongMay2015$A~~m￡~~~&~~~~~A~~~m~~*fi~~~I~~~~~~~~-o&ft?JT~.~7xr:p*f~uJ.m~t3f-8:jf03&-JM!￥1±&1J7~.i,Q;;t~/G·~13-JtimAB~tt*~m1§i1~~~~*·~~~~~a~m*~~*~~~~~ftm~~~~~~~W~ffl~~~Mo~~-~I~~~~~*~~m?~~W~M

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5、，探索了它們作為有機(jī)激光增益介質(zhì)的應(yīng)用。具體內(nèi)容如下：（1）設(shè)計(jì)并合成了兩種具有多重三并咔唑取代芘1,6-和1,3,6,8-位置的衍生物。研究了它們熱力學(xué)行為、光物理性質(zhì)以及電學(xué)性質(zhì)，并與芘和三并咔唑單體比較，以便考察該結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與性能的影響。三并咔唑單元的引入有效的增加了HOMO能級(jí)，改善了電學(xué)性能，有利于空穴的注入。這些材料在光學(xué)增益沒有較大損失的前提下，表現(xiàn)出改善了的電學(xué)性能和熱學(xué)性能，是一類很有潛力的有機(jī)激光增益介質(zhì)。（2）設(shè)計(jì)和合成了一系列六臂三嗪衍生物：以溴代咔唑和二苯胺取代三嗪為核，寡聚芴為臂。三嗪自身結(jié)構(gòu)以及六臂結(jié)構(gòu)促使這些

6、單分散的多臂大分子具有很好的熱穩(wěn)定性，優(yōu)異的成膜性以及在保持較好光學(xué)增益前提下改善了它們的電學(xué)性質(zhì)。將三嗪引入多臂大分子中，有效地降低了LUMO能級(jí)，這將有利于電子的注入與傳輸。非摻雜可溶液加工的薄膜表現(xiàn)出優(yōu)異穩(wěn)定的放大自發(fā)輻射（ASE）。令人吃驚的是，這類材料表現(xiàn)出優(yōu)異的ASE熱穩(wěn)定性，ASE閾值和峰值在退火到200°C時(shí)基本維持不變。（3）設(shè)計(jì)和合成了一系列三嗪同分異構(gòu)體衍生物（T-m和T-p）。研究發(fā)現(xiàn)作為同分異構(gòu)體的它們表現(xiàn)出極大的差異。芴基連在咔唑-2,7位置的化合物T-m具有更大的共軛結(jié)構(gòu)，表現(xiàn)出更高的熒光量子效率和更短的熒光

7、壽命。非摻雜可溶液加工的T-m薄膜表現(xiàn)出優(yōu)異的放大自發(fā)輻射特性，最低閾值低至34nJ，在深藍(lán)光非摻雜有機(jī)激光具有很大應(yīng)用前景。（4）設(shè)計(jì)和合成了一系列具有高熒光量子效率三嗪衍生物。與連上咔唑寡聚芴比較，發(fā)現(xiàn)連上三嗪結(jié)構(gòu)有利于提高化合物的熱穩(wěn)定性和熒光量子效率。更重要的是我們采用一個(gè)簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)，獲得了較高的量子效率，這為設(shè)計(jì)合成具有高熒光量子效率的材料具有一定的指導(dǎo)意義。初步考察它們的ASE行為，表明它們?cè)谧鳛橛袡C(jī)激光增益介質(zhì)具有潛在應(yīng)用。關(guān)鍵詞:有機(jī)激光，放大自發(fā)輻射，芘，三嗪IAbstractRecently,solution-proc

8、essedorganicemitterswithgoodopticalandelectricalpropertieshaveattractedmuchattentionforapplicati