有機半導體(ti) 激光器由於(yu) 其材料豐(feng) 富、低成本、柔性、可溶液加工等優(you) 點，是有機光電子領域的核心器件，在柔性可穿戴設備、智能互連、生物醫療等領域具有廣闊的應用前景，並引起國內(nei) 外科學家及產(chan) 業(ye) 界的極大關(guan) 注。然而，絕大多數有機半導體(ti) 激光器隻能在光泵浦下工作，如何實現電泵浦有機半導體(ti) 激光器成為(wei) 有機光電領域的重大挑戰。其關(guan) 鍵難點在於(yu) 複雜的激發態過程和不合理的器件結構會(hui) 引起巨大的光學損耗，而有機半導體(ti) 薄膜的載流子遷移率偏低，因此普遍認為(wei) 要實現激射（淨增益）往往需要極大的閾值電流密度（KA cm-2量級）。

　　針對上述難題，長春光機所有機激光團隊根據腔量子電動力學原理、設計研製了高品質的平麵光學微腔，有效調控有機半導體(ti) 材料的自發發射和受激發射特性，成功克服了器件光學損耗大的難題，從(cong) 而在低閾值電流密度下實現了電泵浦有機半導體(ti) 激光器。該器件以經典有機小分子摻雜體(ti) 係（Alq：DCJTI）為(wei) 增益介質，激光峰位於(yu) 621.7nm，隨著電流的增加激光峰位保持不變，表明該器件具有優(you) 異的穩定性。該激光器的閾值電流密度約為(wei) 1.8mA/cm2，最小線寬約為(wei) 0.835nm；在電流密度為(wei) 16mA/cm2時的光增益達到最大，達到5.25dB。

　　Laser Focus World的高級主編John Wallace評價(jia) 該工作，“該低閾值激光器的實現意味著室溫、連續激射的可行性，是有機半導體(ti) 激光器獲得實際應用的重要一步。”此外，該激光器極低閾值電流密度顛覆了人們(men) 對有機半導體(ti) 激光的認識，表明高品質因子微腔中的有機Frankel激子的激發態性質以及相關(guan) 的受激發射過程發生很大變化。開展上述物理過程的基礎研究將使人們(men) 對有機半導體(ti) 材料的激發態過程有更深入的理解和認識，有助於(yu) 推動有機半導體(ti) 的發展，催促全新型有機光電子器件的產(chan) 生和廣泛應用。

　　研究工作得到中科院知識創新工程項目、國家自然科學基金、發光學及應用國家重點實驗室的支持。

圖1.研究結果被Laser Focus World報道

圖2.電泵浦有機激光器件的閾值及光放大特性