有机注入式激光器的利记博彩app

专利名称：有机注入式激光器的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及有机激光器。更具体而言，本发明所针对的是电泵浦有机注入式激光器。
背景技术：
在过去的15年里，对于有机材料作为有机光电子器件的活性介质的研究和应用的研究兴趣得到了爆炸性的增长。该工作已经导致几个进步，例如有机发光二极管(OLED)，包括磷光OLED。由于许多原因，利用有机材料的光电器件变得越来越可取。用于制作上述器件的许多材料相对便宜，因而与无机器件相比，有机光电器件具有成本优势的潜力。另外，有机材料的固有特性，例如它们的挠性，可以使它们很好地适应特殊的应用，例如制造挠性基片。
无机单极激光器已为人所知，例如量子多级激光器(QCL)。QCL基本上不同于平常的半导体异质结构激光器，因为QCL器件是单极的。在单极量子器件中，产生光子的电子或空穴跃迁位于同一能带内的亚带能级之间(即，带内跃迁)。自从第一次试验性论证无机QCL器件以来[Faist等人，Science 264，553(1994)]，在对上述器件的物理和技术应用的理解上已取得了进步[Faist等人，Nature 387，777；Gmachl等人，Nature 415，883(2002)，Paiella等人，IEEE Photon.Tech.Lett.12，780(2000)]。然而，QCL可能不享有有机器件的许多优点，例如成本低以及分子水平上的能级可调谐性。

发明内容
一种单极有机注入式激光器，在其内部电受激带内跃迁导致激光的产生。有源区包括至少一个有机注入极层和至少一个有机发射极层。在由导带和价带所限定的能隙的相同一侧上，每个有机发射极层具有第一能级和第二能级。当在有源区施加电压时，电荷载流子穿过有机注入极层被注入有机发射极层的第一能级。当电荷载流子由第一能级跃迁到向第二能级时，第一和第二能级之间的能量差引起辐射发射。粒子数反转被保持在第一和第二能级之间，从而引起受激发射和激光的产生。


图1A和1B是有机垂直腔面发射激光器(VCSEL)的实例的横切面。
图2是有机大面积激光器的实例的横切面。
图3是说明产生辐射发射的电子带内跃迁的能带图； 图4是说明在偏压下电子穿过一系列有机发射极的路径的能带图； 图5是说明产生辐射发射的空穴带内跃迁的能带图； 图6是说明在偏压下空穴穿过一系列有机发射极的路径的能带图。
具体实施例方式如此处所使用的，以及通常会被本领域技术人员所理解的，如果第一能级更接近真空能级，第一“最高占据分子轨道”(HOMO)或“最低空余分子轨道”(LUMO)能级“大于”或“高于”第二HOMO或LUMO能级。由于相对于真空级来说，电离电位(IP)被测定为负能量，较高的HOMO能级对应于具有较小绝对值(较负的IP)的IP。类似地，较高的LUMO能级对应于具有较小绝对值(较负的EA)的电子亲和能(EA)。在传统的能级图(如此处所用的)上，由于真空级位于顶部，材料的LUMO能级要高于相同材料的HOMO能级。“较高”HOMO或LUMO能级看上去比“较低”HOMO或LUMO能级更接近于上述图的顶部。
如此处所使用的，“有机”一词包括聚合物材料以及可以用于制造有机光电器件的小分子有机材料。“小分子”指任何不是聚合物的有机材料，而实际上“小分子”可以相当大。在某些情况下，小分子可以包括重复的单元。例如，利用长链烷基作为取代基不会将分子从“小分子”类中除去。小分子也可以被并入聚合物，例如作为聚合物主干上的悬挂基团或作为主干的一部分。小分子也可以充当树枝状聚合物的核心部分，该树枝状聚合物包括建立在核心部分之上的一系列化学壳层。上述树枝状聚合物的核心部分可以是荧光或磷光小分子发射极。树枝状聚合物可以是“小分子”，普遍认为目前在OLED领域所使用的所有树枝状聚合物都是小分子的。通常，小分子具有定义明确化学分子式，化学分子式具有单一的分子量，而聚合物具有随分子不同而变化的化学分子式以及分子量。
在过去的30年中，已经表明许多有机材料在经过光学泵浦时显示出激光发射。在同一时期已经使用了基于分子材料的液体染料激光器，并在1997年，论证了源于光学泵浦有机半导体薄膜的激光形成[Koslov等人，Nature 389，362(1997)]。在具有小分子量有机半导体的真空沉积薄膜的光学泵浦平板波导结构的有机激光器中已经论证了激光发生的行为[V.G.Kozlov等人，Conf.on Lasers and Electro-opicsCLEO’97，CPD-18，Opt.Soc.Am.，Baltimore，MD，May 1997]。已经表明源于分子有机物以及聚合物薄膜的激光作用跨越可见光谱，仅仅通过对产生激光的介质进行改性而延伸进入近IR[V.G.Kozlov，V.Bulovic，P.E.Burrows，V.Khalfin，S.R.Forrest，“Unique optical properties oforganic lasers，”发表在CLEO’98上，旧金山，1998]。
利用有机材料(既包括小分子也包括聚合物材料)作为激光产生的介质有几点优势线宽极窄、通过对激光发生类型进行化学修改使激光波长可调，以及激光波长在很宽的范围内不依赖于的温度[Kosloz etal.，Appl.Phys.Lett.71，2575(1997)]。因此，有机激光器不仅充当上述高度多样的材料系统的基本光学和电子特性的探针，而且也有上述器件作为光子系统以及光学遥测的波长标准的实际应用。例如，DCM2掺杂的Alq3光学泵浦有机薄膜激光器的温度相关性可以与GaAs基激光器相媲美。与传统GaAs基激光器相比，光学泵浦激光产生的门槛值，以及作为温度函数的分子有机薄膜的激光波长显示出最小的温度相关性。上述参数(包括斜度效率)中，几乎完全地缺乏变化，可能是缘于有机薄膜内受激状态隔离的、量子化的属性。上述分子状态很大程度上被从上述环境的状态隔离开，从而导致发生在无机半导体中的宽能带内的电子共用的缺乏。
所采用的在无机半导体内获得电诱激光发射的传统技术，例如使用强泵浦双异质结构，可能不适合在有机半导体内成功地产生激光发射。在有机材料中，与薄膜阻抗相关的损耗、极化子淬灭及吸收，单态激子湮灭是通过传统方法抑制有机薄膜使其无法达到激光发生的门槛值的因素[M.A.Baldo，R.l.Holmes，and S.R.Forrest，″Prospects forelectrically pumped organic lasers″Phys.Rev.B，vol.66，pp.035321，2002；V.G.Kozlov，G.Parthasarathy，P.E.Burrows，V.B.Khalfin，J.Wang，S.Y.Chou，and S.R.Forrest，″Structures for Organic DiodeLasers and Optical Properties of Organic Semiconductors Under IntenseOptical and Electrical Excitations，″IEEE J.Quant.Electron.，vol.36，pp.18，2000]。
尽管光学泵浦获得激光发生相对直接，通过有机材料电子注入的激光产生也已经经过长久的探索，然而直到今天仍未成功。对于为何很难在有机材料中获得传统激光类型结构中的电注入，也许有根本性的原因[Schon等人的报告，来源于由Bell实验室推动的通过电注入产生激光的深入研究。Baldo et al.，Phys Rev.B 66，pp.035321(2002)]。上述分析表明极化子(即，电荷)-激子以及双分子激子过程可能最终阻止激光在首先产生激子并紧接着在谐振腔内产生辐射复合的有机异质结构中产生。即，与无机半导体相比，有机半导体内的发光过程可能从根本上是不同的，这是由于在前面的实例中，紧束缚激子的形成在传统的光发生过程中是必要的中间状态。
本发明的实施例考虑了完全不同的方法-在有机材料中通过电注入实现激光产生。在这一方法下，传统有机发光中所涉及的激子形成是不希望出现的，应防止其发生。相反，通过被注入的载流子能量跃迁的分子内过程产生发光现象。上述器件可以被称为单极有机注入式激光器(UPOIL)，其中带内电子跃迁导致激光产生。在有机材料中，可以利用存在于不同有机材料的最低空余分子轨道(LUMO)或最高占据分子轨道(HOMO)之间的相当大的能隙实现上述辐射跃迁。
单极器件的主要优势在于不存在载流子-载流子复合以及载流子-载流子湮灭散射机制。其他优势包括将多个后续发生的光学跃迁引入被接触间的载体经过的电流通路的能力。
单极光学跃迁也有缺点，主要涉及在连续的能级或压带之间缺乏完整的能隙，这给具有大k矢量交换的附加非辐射散射机制留有了空间。通过调整单个能级或压带与晶体中位置之间的载流子传输，实现单极激光器中的粒子数反转，从而将载流子聚集在能量较高的能带内，同时快速地减少与初始能级共享光偶极子许可跃迁的低能级的数量。以这种方式获取粒子的最佳方法是调整结构的传输特性；即，通过仅进入上能级中的载流子的谐振隧道有效地注入，同时对于离开低能级的载流子提供谐振散射机制。实际上，导致粒子数反转的任何与传输相关的载流子密度失调都是适合的。
有机分子半导体为单极光学器件提供了机会，这是由于异质结构可以相对容易地由迥然不同的材料制作而成。此外，上述异质结构呈现出各式各样的频带对准、类型-1、类型-2以及裂隙，其中利用裂隙，可以构建合适的有机单极注入式激光器。成功的选择适合有机UPOIL的材料取决于将有机材料与导致层间分子水平能量适当匹配的界面处理技术相一致。具体而言，将电子(空穴)从发射分子的注入极LUMO(HOMO)注入到LUMO+1(HOMO-1)级，以及从发射层的LUMO(HOMO)提取电子(空穴)(伴随辐射分子内释放)，穿过薄隧道阻挡层进入能量构建集电极/注入极，都需要能量匹配。
此处实例中所描述的材料可以用于在1eV时实现发射，但是上述概念可以被容易地扩展到其他材料和能量。利用UPOIL，在光学谐振器内产生光仅需要单个载流子跃迁(不涉及激子的中间产物)。鉴于与分子内电子振动模式竞争，预计可以采用较宽松的标准实现低温发射，但是也可以实现室温激光发生行为。预计在室温下在近IR或甚至在可见光红光谱区实现激光发生比其他波长更容易。
图1A显示了有机VCSEL 100的实例。该图不一定是按比例绘制的。器件100包括形成于分布式布拉格反射器(DBR)120和121之间的谐振器。导电基片110充当第一电极，第二电极170形成于谐振器上相对的另一侧面上。在图1A的具体结构中，DBR 120和DBR 121是导电的。
有源区140包括至少一个有机发射极层142和至少一个有机注入层144。在有源区140的相对的侧面上是电子和空穴电荷传输区130和131。如下面将要讨论的，传输层被选择用于将电荷载流子以充足的能量传送到有源区以利于注入到发射极层。
如在传统激光技术中所熟知的，可以设定谐振器的长度以在由有源区发射的波长处对结构干涉进行最优化。一个DBR 121被最优化使得可以尽可能多得反射谐振波长，尽管另一个DBR 120是部分反射的，但却容许某些谐振波长的透射(101)。
图1B说明了有机VCSEL 100’的另一个实例。在该实施例中，DBR 120’和121’是非导电的。透明电极171和172(例如，ITO)被放置在谐振腔的内部，位于DBR和有源区140之间。同样也对非导电基片111、缓冲器或分隔件层150和151，以及覆盖层170进行了说明。
也可以将图1A和1B中实施例的特征加以合并。例如，如果DBR是导电的而基片是非导电的，则透明电极可以被放置于DBR和基片之间。
通常，基片110/111可以是刚性的、挠性的、透射的、不透明的或反射的。此处使用“透射的”表示由结构发射的波长的光被透射穿过基片材料，而振幅没有大幅降低。玻璃、塑料和石英是基片材料的实例。如果基片是不透明的或反射的，可以在基片上刻蚀出孔洞或开口以提供光透射的路径。可以选择基片110/111的材料和厚度以获得期望的结构、热和光学特性。
分布式布拉格发射器是周期性结构，由两种具有不同折射率的材料制成，可以是导电的或非导电的。DBR层的实例材料包括TiO2/SiO2多层叠层，尽管也可以使用其他DBR材料。该DBR层可以通过，例如溅镀沉积或等离子沉积制作而成，并利用椭圆光度法在其沉积的过程中现场进行监控。作为另一个实例，用作DBR层的电介质材料可以通过热蒸镀进行沉积。可以利用已有典型的DBR要求设计反射层，即每个电介质层的厚度等于被反射的光的波长除以电介质在所述波长(波长/(4×n))处的折射率的4倍。
谐振微腔的光程应当等于被限定的光的波长的一半的整数倍(m×波长/2)(其中m是整数，波长是光在材料中的波长)。另外，具有相关波长的光子在谐振时穿过腔的往返过程中不应当经历最大相移。
器件100/100’可以包括其他结构。电介质分隔件层可以被包括进来作为减少因有机有源区叠层140的沉积造成的对DBR叠层的损害的方法。电介质分隔件也可以形成于一个或多个载流子注入层130/131和透明电极171/172之间。此外，电介质分隔件可以起到作为将有源区的外耦合特性引入极化子DBR叠层的方法的作用。如果电介质分隔件层被包括到光程当中，对于由有源区发射的谐振波长光来说其必须是透明的。可以适用于电介质分隔件的材料包括二氧化硅、氮化硅、氟化锂、氧化碲以及氧化钛。
用于沉积本发明实施例中所使用的材料的技术已为本领域所熟知。例如，通过热蒸镀沉积有机层的方法；通过热或电子束蒸镀沉积金属层的方法；通过电子束蒸镀或溅镀沉积铟锡氧化物(ITO)(透明电极材扪的方法。然而，本发明考虑的是使用任何适当的沉积材料层的方法。
作为实例，在玻璃基片上生成第一DBR。该DBR可以通过溅镀沉积或等离子沉积而形成，并在沉积上述层的过程中，利用遥测技术对其进行监控。接下来，在第一DBR上制作针对图3-6所描述的并具有透明电极的器件。
图2是大面积激光器200的实例，包括电极210和270，电荷传输层230和231，以及包含有机反射极层242和有机注入极层244的有源区240。在谐振器的每个末端包含了带有辐射出口201的反射器220和221。在图1A和1B实施例中所描述的方法和材料也可以用于本实施例中。此外，如本领域内众所周知的，大面积激光器可以利用多种结构，例如用于增进载流子和/或光约束的条状结构，或者用于增进单一光学模式和/或调整谐振波长的分布式反馈结构。作为大面积激光器的实例，有源区根据图3-6所描述的原则进行运行。
尽管图1A、1B和2说明了谐振结构的具体实例，应当理解多种谐振结构已为本领域所熟知，并可能被结合本发明实施例使用。例如，部分反射的层可以由中间具有孔洞的反射材料制成。反射(或部分反射)层可以是内部反射或外部反射。也可以使用其他为本领域熟知的变更。
在另一个实施例中，可以制作非谐振器件，其不同于谐振器件的地方在于不是必须有谐振腔。没有谐振，对所发射的光没有强角相关；从而产生标准OLED的简单朗伯花样。然而，上述器件不同于标准的OLED，原因在于标准OLED的光发射通常被认为由激子的辐射衰减而导致，然而本发明的实施例依赖的是带内跃迁(即，在导带或价带范围内的跃迁，不会涉及穿越带隙的电荷载流子)。
有机材料中的窄带(＜1eV)可以导致主要局限于单个分子的电荷。因而所提出的激光发生来源于离子基M-的带内跃迁(即，此时中性分子的LUMO近似与阴离子基的HOMO具有相同的能量)，并与其LUMO+1到LUMO的跃迁相关，与对应的M跃迁相比，通常其位于较低的能量。注入是到一种激发状态，或者是(M-)*或者是(M+)*。上述步骤的效率取决于异质结内能级的恰当调整。用于量子多级激光器中的位于异质结之间的超点阵微带，仍旧没有通过有机材料实现。作为替代，具有逐步降低的电子亲和能的薄膜可以被用于在下一个有源区之前提高M-的能量。而且，由于已经在高纯有机物例如，丁省、五环素(pentancene)或红荧烯阐述了低温下的类能带空穴传输，所施加的电势也促进电荷注入直接进入到下一个有源区的激发态(M-)*。
如果光是由导带内或价带内的电荷载流子的跃迁发射的，同时没有电荷载流子穿过带隙，则认为激光器是UPOIL。图3显示了利用电子的带内跃迁的单一发射极周期UPOIL的能级图。层包括载流子传输层332、第一注入层342、第一发射极层344、第二注入层342。光子的发射是由于电子从发射极的LUMO+1能级跃迁到发射极的LUMO能级的结果。通过隧穿注入层342，电子从载流子传输层332到发射极层344被注入到UPOIL内。我们已经研究了通过超高真空有机分子束沉积(OMBD)工艺生长于本实验室内的上述异质结构中的隧穿，发现对于厚度小于30埃的有机层来说，这可能是个有效的电荷传输机制。
从LUMO+1到LUMO的跃迁应该是非常快速的，因为LUMO(“最低空余分子轨道”)，被定义为，具有大量的可提供给电子的位置。该快速跃迁和基于电子由LUMO能级向HOMO能级移动的光发射形成对比，其中HOMO能级通常需要电子首先与空穴配队以形成激子，目的在于在HOMO能级内提供未满状态，使电子可以向其移动。
作为显示发射极层内LUMO+1向LUMO跃迁的一个实施例，注入极层的LUMO能级比注入极层注入其中的发射极层的LUMO+1能级低于不超过0.2eV。由不超过0.2eV所导致的能量势垒足够小以至于它不能对器件性能产生显著的负面影响。作为另一个实施例，注入极层的LUMO能级不低于发射极层的LUMO+1能级。如果注入极层的LUMO能级不低于发射极层的LUMO+1能级，电子可以容易地从注入极层移到发射极层的LUMO+1能级。然而，即使注入极层的LUMO能级略微小于发射极层的LUMO+1能级，电子仍旧能够形成到发射极层的LUMO+1能级的跃迁，尤其是在施加偏压的情况下。
具有UPOIL内从LUMO+1到LUMO能级发射的适当能级的用于注入极层材料的实例是BCP(浴铜灵)，用于发射极层的材料是甘菊环(C10H8)。BCP具有-3.2eV的LUMO能级。甘菊环，一种萘的异构体，属于由S2或LUMO+1发射的有机分子，其S1具有非常低的能量。S2到S0的量子产率为～0.046，S2to S1的量子产率为～4×10-6，S1到S0的量子产率为＜10-6。S1通过电子振动跃迁非辐射地衰减到S0，衰减倍数为～1.7ps。HOMO、LUMO和LUMO+1能量为7.4eV、5.64eV和3.9eV。
浴铜灵(BCP)具有宽能隙，可以很好地充当阻挡层材料。同样已经确认了用于OLED和薄膜晶体管的许多空穴-传输材料以及某些电子-传输材料。它们是传输层候选材料，可以涉及低温下的能带传输。局域空穴的激活层是施主D，其阳离子基D+在1-2eV范围内发光，电子的激活层是具有荧光A-的受体。因此，作为本发明的实施例，发射极层LUMO+1与LUMO能级之间以及/或发射极层HOMO-1与HOMO能级之间的能量差，为1到2eV。
对于有机盐发射而言，有着更大的灵活性。在注入极层的LUMO能级与发射极层的LUMO+1能级之间具有恰当关系的材料匹对，在其LUMO能级内可能存在大的差异。作为实施例的实例，注入极层的LUMO能级比发射极层的LUMO能级至少高出1.0eV。
可以重复相同结构的多种周期以增强光子发射以及将所需的增益引入激光器结构中。例如，图4显示了偏压下的多个发射极。电子被从电荷传输层432注入，隧穿阻挡层444进入发射极层442。当电子在每个发射极中由LUMO+1衰变到LUMO时，光子被发射出来。
图5说明了本发明的相同原则，但不适用于空穴。空穴从载流子传输层532穿过阻挡层542被注入发射极554，在这个过程中空穴从HOMO-1衰变到HOMO，从而发射出光子。从HOMO-1到HOMO的跃迁应该非常快，因为HOMO(“最高占据分子轨道”)，被定义为，具有大量的电子可供落入未满的HOMO-1位置。该快速跃迁与基于电子由LUMO能级移动到HOMO能级的光发射形成对比，这通常需要电子首先与空穴配对以形成激子，以提供LUMO能级中的电子填充HOMO能级中的空穴空位。有机注入极层的实例包括铜(II)酞菁(CuPc)以及锌酞菁(ZnPc)。
图6说明了偏压下发射极中空穴跃迁的多个周期。空穴从电荷传输层632被注入发射极642，隧穿阻挡层644。每次空穴从HOMO-1跃迁到HOMO，都发射出光子。然后对后续的发射极层和注入极层重复该过程。
展示发射极层内HOMO-1到HOMO的跃迁的实施例与针对LUMO和LUMO+1之间的导带能级所描述的类似。作为实施例，注入极层的HOMO能级比注入极层注入其中的发射极层的HOMO-1能级高出不超过0.2eV。作为另一个实施例，注入极层的HOMO能级不低于发射极层的HOMO-1能级。如果注入极层的HOMO能级不低于发射极层的HOMO-1能级，空穴可以容易地从注入极层移动到发射极层的HOMO-1能级。然而，即使注入极层的HOMO能级略微低于发射极层的HOMO-1能级，空穴仍旧可以在所施加的偏压下实现到发射极层HOMO-1能级的跃迁。
如果器件被设计成在每个阶段具有相同的能级间隔(每个发射极层具有相同的LUMO+1到LUMO能级差，或HOMO-1到HOMO能级差)，那么光子将都具有相同的能量。
传输层332、432、532和632可以是中性分子或材料的薄膜，尽管也可以使用有机盐中的离子。
根据本发明的实施例制作的器件可以被并入多种消费产品，包括通讯器件、打印机、刻蚀系统、测量器件、光存储器件、显示器件以及传感器器件。本发明的器件也可以被用作波分复用、光外差作用以及光时钟应用的波长参照。此处所描述的实施例可以在适合人体的温度区间，例如18℃到30℃，以及室温(20-25℃)内的操作下进行制作。
应当理解的是此处所描述的各实施例仅仅作为实例，没有限制本发明范畴的意图。例如，在不偏离本发明精神实质下，可以用其他材料和结构替代此处描述的许多材料和结构。作为另一个实例，产生光子的带内跃迁可以发生于其他亚带之间，例如LUMO+2到LUMO+1，或者HOMO-2到HOMO-1。应当理解的是对于本发明为何能够行得通的各种理论没有打算限制。
此处对本发明的几个实施例进行了具体地说明和/或描述。然而，应当认识到本发明的修改和变更已被上述教导所涵盖并属于附加的权利要求书的范围，没有偏离本发明的精神实质以及规定的范围。
权利要求
1.一种器件，包括第一电极；第二电极；包括第一反射器和第二反射器的谐振器；位于谐振器内并电连接于第一电极和第二电极之间的有源区，该有源区包括有机发射极层，在由导带和价带限定的能隙的相同一侧上具有第一能级和第二能级；以及与有机发射极层直接接触的有机注入极层，其中，如果在第一电极和第二电极之间施加电压，电荷载流子从第一能级跃迁到第二能级以产生辐射发射。
2.权利要求1的器件，其中所述第一能级为LUMO+1以及所述第二能级为LUMO。
3.权利要求2的器件，其中有机注入极层的LUMO低于有机发射极层的LUMO+1不超过0.2eV。
4.权利要求2的器件，其中有机注入极层的LUMO不低于有机发射极层的LUMO+1。
5.权利要求2的器件，其中有机注入极层包括BCP，以及发射极层包括甘菊环。
6.权利要求1的器件，其中所述第一能级为HOMO-1，以及所述第二能级为HOMO。
7.权利要求6的器件，其中有机注极入极层的HOMO比有机发射极层的HOMO-1高出不超过0.2eV。
8.权利要求6的器件，其中有机注极入极层的HOMO不高于有机发射极层的HOMO-1。
9.权利要求6的器件，其中有机注极入极层的HOMO比有机发射极层的HOMO低至少1.0eV。
10.权利要求9的器件，其中有机注极入极层选自包括铜(II)酞菁(CuPc)和锌酞菁(ZnPc)的组。
11.权利要求6的器件，其中有机发射极层的HOMO-1和HOMO之间的能差为1到2eV。
12.权利要求1的器件，其中第一反射器和第二反射器在辐射发射的波长处是反射的，其中在电荷载流子由第一能级跃迁到第二能级时产生该辐射发射，第一和第二反射器将至少一些辐射发射反馈回有源区。
13.权利要求1的器件，其中该器件为垂直腔面发射激光器(VCSEL)。
14.权利要求13的器件，其中第一和第二反射器为分布式布拉格反射器(DBR)。
15.权利要求13的器件，其中第一电极位于第一反射器和有源区之间。
16.权利要求13的器件，其中第一反射器位于第一电极和有源区之间。
17.权利要求1的器件，其中器件是大面积激光器。
18.权利要求1的器件，其中有机注入极层包括具有能隙的有机分子，该能隙在非偏压状态下覆盖所述第一能级、所述第二能级以及有机发射极层的能隙的至少一部分。
19.权利要求18的器件，其中如果在第一和第二电极之间施加电压，电荷载流子隧穿有机注入极层而被注入到有机发射极层的第一能级。
20.权利要求18的器件，其中有机注入极层的厚度小于30埃。
21.权利要求1的器件，其中如果在第一和第二电极之间施加电压，电荷载流子穿过有机注入极层被注入到有机发射极层的第一能级。
22.权利要求1的器件，有源区进一步包括至少一个附加的有机发射极层和至少一个附加的有机注入极层，该有机发射极层和该有机注入极层被以重复的次序排列。
全文摘要
一种单极有机注入式激光器，在该激光器中电受激带内跃迁导致激光产生。有源区(140)包括至少一个有机注入极层(144)和至少一个有机发射极层(142)。在由导带和价带所限定的能隙的相同一侧上，每个有机发射极层具有第一能级和第二能级。当在有源区施加电压时，载流子穿过有机注入极层被注入有机发射极层的第一能级。当载流子由第一能级跃迁到向第二能级时，第一和第二能级之间的能量差引起辐射发射。粒子数反转被保持在第一和第二能级之间，从而引起受激发射和激光的产生。
文档编号H01S5/183GK101088197SQ200580043881
公开日2007年12月12日 申请日期2005年12月12日 优先权日2004年12月21日
发明者斯蒂芬·福里斯特, 维诺德·迈诺恩, 佐尔坦·佐斯 申请人:普林斯顿大学理事会