The optical properties of organic semiconductors are generally characterised by a number of material specific parameters, including absorbance, photoluminescence quantum yield, Stokes shift, and molecular orientation. Here, we study four different organic semiconductors and compare their optical properties to the characteristics of the exciton-polaritons that are formed when these materials are introduced into metal-clad microcavities. We find that the strength of coupling between cavity photons and excitons is clearly correlated with the absorptivity of the material. In addition, we show that anisotropy strongly affects the characteristics of the formed exciton-polaritons.
References
1.
C.
Weisbuch
, M.
Nishioka
, A.
Ishikawa
, and Y.
Arakawa
, Phys. Rev. Lett.
69
, 3314
(1992
).2.
J.
Kasprzak
, M.
Richard
, S.
Kundermann
, A.
Baas
, P.
Jeambrun
, J. M. J.
Keeling
, F. M.
Marchetti
, M. H.
Szymańska
, R.
André
, J. L.
Staehli
, V.
Savona
, P. B.
Littlewood
, B.
Deveaud
, and L. S.
Dang
, Nature
443
, 409
(2006
).3.
G.
Christmann
, R.
Butté
, E.
Feltin
, J.-F.
Carlin
, and N.
Grandjean
, Appl. Phys. Lett.
93
, 051102
(2008
).4.
K. S.
Daskalakis
, P. S.
Eldridge
, G.
Christmann
, E.
Trichas
, R.
Murray
, E.
Iliopoulos
, E.
Monroy
, N. T.
Pelekanos
, J. J.
Baumberg
, and P. G.
Savvidis
, Appl. Phys. Lett.
102
, 101113
(2013
).5.
K. S.
Daskalakis
, S. A.
Maier
, R.
Murray
, and S.
Kéna-Cohen
, Nat. Mater.
13
, 271
(2014
).6.
J. D.
Plumhof
, T.
Stöferle
, L.
Mai
, U.
Scherf
, and R. F.
Mahrt
, Nat. Mater.
13
, 247
(2013
).7.
A.
Baas
, J.
Karr
, H.
Eleuch
, and E.
Giacobino
, Phys. Rev. A
69
, 023809
(2004
).8.
A.
Biswas
and D.
Milovic
, Commun. Nonlinear Sci. Numer. Simul.
15
, 1473
(2010
).9.
A.
Amo
, S.
Pigeon
, D.
Sanvitto
, V. G.
Sala
, R.
Hivet
, I.
Carusotto
, F.
Pisanello
, G.
Lemenager
, R.
Houdre
, E.
Giacobino
, C.
Ciuti
, and A.
Bramati
, Science
332
, 1167
(2011
).10.
B.
Eiermann
, T.
Anker
, M.
Albiez
, M.
Taglieber
, P.
Treutlein
, K.-P.
Marzlin
, and M.
Oberthaler
, Phys. Rev. Lett.
92
, 230401
(2004
).11.
M.
Sich
, D. N.
Krizhanovskii
, M. S.
Skolnick
, A. V.
Gorbach
, R.
Hartley
, D. V.
Skryabin
, E. A.
Cerda-Méndez
, K.
Biermann
, R.
Hey
, and P. V.
Santos
, Nat. Photonics
6
, 50
(2011
).12.
A.
Imamoglu
, R.
Ram
, S.
Pau
, and Y.
Yamamoto
, Phys. Rev. A
53
, 4250
(1996
).13.
D. S.
Lidzey
, D. D. C.
Bradley
, M. S.
Skolnick
, T.
Virgili
, S.
Walker
, and D. M.
Whittaker
, Nature
395
, 53
(1998
).14.
J.
Tischler
, M.
Bradley
, V.
Bulović
, J.
Song
, and A.
Nurmikko
, Phys. Rev. Lett.
95
, 036401
(2005
).15.
S.
Kéna-Cohen
and S. R.
Forrest
, Nat. Photonics
4
, 371
(2010
).16.
D. M.
Coles
, N.
Somaschi
, P.
Michetti
, C.
Clark
, P. G.
Lagoudakis
, P. G.
Savvidis
, and D. G.
Lidzey
, Nat. Mater.
13
, 712
(2014
).17.
R. J.
Holmes
and S. R.
Forrest
, Phys. Rev. Lett.
93
, 186404
(2004
).18.
J.
Wenus
, L. G.
Connolly
, and D. G.
Lidzey
, Phys. Status Solidi (c)
2
, 3899
(2005
).19.
D. M.
Coles
, P.
Michetti
, C.
Clark
, A. M.
Adawi
, and D. G.
Lidzey
, Phys. Rev. B
84
, 205214
(2011
).20.
N.
Christogiannis
, N.
Somaschi
, P.
Michetti
, D. M.
Coles
, P. G.
Savvidis
, P. G.
Lagoudakis
, and D. G.
Lidzey
, Adv. Opt. Mater.
1
, 503
(2013
).21.
A.
Rose
, Z.
Zhu
, C. F.
Madigan
, T. M.
Swager
, and V.
Bulović
, Nature
434
, 876
(2005
).22.
R.
Xia
, G.
Heliotis
, Y.
Hou
, and D. D.
Bradley
, Org. Electron.
4
, 165
(2003
).23.
S.
Herbst
, B.
Soberats
, P.
Leowanawat
, M.
Lehmann
, and F.
Würthner
, Angew. Chem. Int. Ed.
56
, 2162
(2017
).24.
B. M.
Landreth
and S. I.
Stupp
, Macromolecules
20
, 2083
(1987
).25.
M.
Ariu
, D. G.
Lidzey
, M.
Sims
, A. J.
Cadby
, P. A.
Lane
, and D. D. C.
Bradley
, J. Phys.: Condens. Matter
14
, 9975
(2002
).26.
Y.
Wang
, P. O.
Morawska
, A. L.
Kanibolotsky
, P. J.
Skabara
, G. A.
Turnbull
, and I. D. W.
Samuel
, Laser Photonics Rev.
7
, L71
(2013
).27.
C. P.
Dietrich
, A.
Steude
, L.
Tropf
, M.
Schubert
, N. M.
Kronenberg
, K.
Ostermann
, S.
Höfling
, and M. C.
Gather
, Sci. Adv.
2
(8), e1600666
(2016
).28.
C. P.
Dietrich
, A.
Steude
, J.
Ohmer
, U.
Fischer
, S.
Höfling
, and M. C.
Gather
, Adv. Opt. Mater.
5
, 1600659
(2017
).© 2017 Author(s).
2017
Author(s)
You do not currently have access to this content.