有机异质结连接层因其具有良好的透光性能、制备工艺和有机电致发光器件(Organic light-emitting diodes, OLEDs)完全兼容的优点, 被广泛应用于叠层OLEDs中。在叠层OLEDs中, 连接层可产生电荷, 其工作性能是影响叠层OLEDs性能的关键因素之一。为了获得最佳性能的有机异质结连接层, 本文制备了结构为glass/ITO/tris(8-hydroxyquinoline) aluminum(Alq3)(60 nm)/C60(x nm)/CuPc(y nm)/N,N′-bis(naphthalen-1-yl)-N,N′-bis (phenyl)-be-nzidine(NPB) (40 nm)/Al (100 nm)的有机器件, 直接获得了有机异质结连接层C60/CuPc产生的器件电流。通过结构优化发现, 结构为C60(30 nm)/CuPc(10 nm)的连接层具有最强的电荷产生能力, 并对最优结构连接层形成的物理机制作了合理的解释. 本文获得的结果可为理解有机异质结连接层工作机理以及制备高性能叠层OLEDs提供理论基础。

在多组态Dirac-Fock相对论理论框架下, 研究了入射光子能量为54 eV时Na原子2p63p激发态2p的光电离过程. 结果表明: 相对论效应对原子光电离过程有非常明显的影响; 虽然相对论效应对相应电离能的影响有限, 但可使光电子的强度分布产生实质性变化, 从而使两激发态2p63p(2P1/2,3/2)的光电子谱的结构完全不同; 而在非相对论极限下, 两初态2p63p(2P1/2,3/2)的光电子谱几乎完全相同. 该研究可为获得有关激发态光电离过程的相对论效应信息提供一种方法.

结合特殊设计的低阈值五镜折叠腔,利用垂直生长法自制的双壁碳纳米管,并将其作为可饱和吸收体在Tm,Ho∶LLF激光器中实现了连续锁模运转。在连续激光运转下,吸收抽运阈值低至59 mW,光-光转化效率为30.09%。在腔内插入饱和吸收体后,吸收抽运阈值提高至107 mW。当吸收抽运功率大于1562 mW时,激光运转进入稳定的连续锁模状态,对应锁模脉冲的重复频率为100 MHz,脉冲宽度约为515 ps;当吸收抽运功率达到2 W时,最高输出功率为234 mW,中心波长为1895 nm,对应最大单脉冲能量为2.34 nJ。

利用垂直生长法制备的氧化石墨烯(GO)作为可饱和吸收体，结合特殊设计的低阈值谐振腔，在Tm,Ho∶LiLuF4全固态激光器中实现了低阈值被动调Q锁模运转。出光阈值功率低至73 mW，稳定锁模阈值功率为663 mW，对应GO可饱和吸收体上功率密度为76.4 μJ·cm-2。典型的调Q脉冲包络重复频率为104.2 kHz，脉宽约为30 μs，包络下锁模脉冲序列的重复频率为178.6 MHz，调制深度接近100%。

利用二维过渡金属材料WS2作为2 μm波段可饱和吸收体, 采用典型的X型四镜腔结构, 实现了Tm,Ho∶LuLiF4激光器低阈值被动调Q运转。实验结果表明, 吸收功率为260 mW时开始启动调Q运转, 吸收抽运功率大于650 mW时, 调Q激光脉冲进入稳定运转。抽运功率为2000 mW时, 在中心波长1895 nm波段输出功率为88 mW, 典型脉冲宽度为4 μs, 重复频率为16.89 kHz, 对应最大单脉冲能量为5.21 μJ。结果表明, WS2材料可以作为2 μm固体激光器的可饱和吸收体。

采用相对论多组态Dirac-Fock理论, 计算了Na原子及类Na离子Fe15+基态的光电离截面.对Na原子, 考虑相对论效应与弛豫效应, 本文计算结果与前人计算结果和实验测量结果一致性较好.对Fe15+离子的最外价电子, 相对论效应对其光电离过程产生主要影响, 而轨道弛豫效应则可忽略不计; 对中性Na原子则情况完全不同: 轨道弛豫效应的影响非常显著, 但其光电离截面对相对论效应仅有非常微弱的依赖.

考虑有机薄膜中的陷阱,建立单层双极性有机发光器件的电学模型,研究了在不同的载流子迁移率和注入势垒条件下,器件工作温度对器件电流平衡因子的影响.研究表明:在低温工作区,当电子注入势垒和空穴注入势垒相等时,器件的电流平衡因子最大;在高温工作区,当电子迁移率大于空穴迁移率时,若电子注入势垒大于空穴注入势垒,器件的电流平衡因子最大,而当电子迁移率小于空穴迁移率时,情况恰好相反;当电子迁移率等于空穴迁移率时,电子注入势垒和空穴注入势垒相等时器件的电流平衡因子最大.此外,器件的电流平衡因子随着器件工作温度的升高而逐渐增大.可对设计高性能有机发光器件提供一定的理论参考.