Two-Dimensional Optical Waveguides at Telecom Wavelengths Based on Organic Single-Crystal Microsheets of a Charge Transfer Complex

材料科学 波长 制作 近红外光谱 波导管 光子学 光电子学 纳米技术 光学 医学 物理 病理 替代医学
作者
Chao-Fei Xu,Yanping Liu,Yue Yu,Xin‐Yue Meng,Hao Zong,Qiang Lv,Xing‐Yu Xia,Xuedong Wang,Liang‐Sheng Liao
出处
期刊:Journal of Physical Chemistry Letters [American Chemical Society]
卷期号:14 (12): 3047-3056 被引量:11
标识
DOI:10.1021/acs.jpclett.3c00417
摘要

Organic charge transfer (CT) cocrystals open a new door for the exploitation of low-dimensional near-infrared (NIR) emitters by a convenient self-assembly approach. However, research about the fabrication of sheet-like NIR-emitting microstructures that are significant for structural construction and integrated application is limited by the unidirectional molecular packing mode. Herein, via regulation of the biaxial intermolecular CT interaction, single-crystalline microsheets with remarkable NIR emission from 720 to 960 nm were synthesized via the solution self-assembly process of dithieno[3,2-b:2',3'-d]thiophene and 7,7,8,8-tetracyanoquinodimethane. The expected sheet-like structure is conducive to achieving a two-dimensional (2D) optical waveguide with an ultralow optical loss rate of 0.250 dB/μm at 860 nm. More significantly, these as-prepared organic microsheets with tunable thicknesses (h) from 100 to 1100 nm exhibit thickness-dependent NIR optical transportation performance. These findings could pave the way to a new class of low-dimensional NIR emitters for 2D photonics at telecom wavelengths.
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