Pokrok ve výzkumu koloidních kvantových bodových laserů

Průběh výzkumukoloidní kvantové tečkové lasery
Podle různých metod čerpání lze koloidní kvantové tečkové lasery rozdělit do dvou kategorií: opticky pumpované koloidní kvantové tečkové lasery a elektricky pumpované koloidní kvantové tečkové lasery. V mnoha oblastech, jako je laboratoř a průmysl,opticky čerpané lasery, jako jsou vláknové lasery a titanem dopované safírové lasery, hrají důležitou roli. Navíc v některých specifických scénářích, jako například v oblastioptický mikroprůtokový laser, laserová metoda založená na optickém čerpání je nejlepší volbou. Nicméně s ohledem na přenositelnost a širokou škálu aplikací je klíčem k použití koloidních kvantových teček laserového výstupu dosáhnout laserového výkonu při elektrickém čerpání. Dosud však nebyly realizovány elektricky čerpané koloidní kvantové tečkové lasery. Proto s realizací elektricky čerpaných koloidních kvantových teček jako hlavní linie autor nejprve diskutuje o klíčovém pojítku získání elektricky injektovaných koloidních kvantových tečkových laserů, tedy o realizaci koloidních kvantových teček spojitých vlnově opticky čerpaných laserů, a poté se rozšiřuje na koloidní kvantový tečkový opticky čerpaný roztokový laser, který s vysokou pravděpodobností bude prvním, který realizuje komerční aplikaci. Struktura těla tohoto článku je znázorněna na obrázku 1.

Stávající výzva
Ve výzkumu koloidního kvantového tečkového laseru je stále největší výzvou, jak získat koloidní kvantové tečkové médium s nízkým prahem, vysokým ziskem, dlouhou životností a vysokou stabilitou. Přestože byly hlášeny nové struktury a materiály, jako jsou nanovrstvy, obří kvantové tečky, kvantové tečky s gradientem gradientu a kvantové tečky perovskitu, nebyla v mnoha laboratořích potvrzena žádná jediná kvantová tečka, aby bylo možné získat laser s kontinuální vlnou opticky čerpaný, což naznačuje, že práh zisku a stabilita kvantových teček jsou stále nedostatečné. Navíc kvůli nedostatku jednotných standardů pro syntézu a charakterizaci výkonu kvantových teček se zprávy o výkonu kvantových teček z různých zemí a laboratoří velmi liší a opakovatelnost není vysoká, což také brání rozvoji koloidních kvantových teček. body s vysokým ziskem.

V současné době nebyl kvantový tečkový elektropumpovaný laser realizován, což naznačuje, že stále existují výzvy v základní fyzice a výzkumu klíčových technologií kvantové tečky.laserová zařízení. Koloidní kvantové tečky (QDS) jsou novým řešením zpracovatelným ziskovým materiálem, který lze odkazovat na strukturu elektroinjekčního zařízení organických diod vyzařujících světlo (LED). Nedávné studie však ukázaly, že k realizaci elektroinjekčního koloidního kvantového tečkového laseru nestačí pouhá reference. Vzhledem k rozdílu v elektronické struktuře a režimu zpracování mezi koloidními kvantovými tečkami a organickými materiály je vývoj nových metod přípravy filmu roztoku vhodných pro koloidní kvantové tečky a materiály s funkcemi přenosu elektronů a děr jediným způsobem, jak realizovat elektrolaser indukovaný kvantovými tečkami. . Nejvyspělejším koloidním kvantovým tečkovým systémem jsou stále kadmiové koloidní kvantové tečky obsahující těžké kovy. S ohledem na ochranu životního prostředí a biologická rizika je velkou výzvou vyvinout nové udržitelné materiály s koloidními kvantovými tečkami.

V budoucí práci by výzkum opticky čerpaných kvantových teček a elektricky čerpaných kvantových teček měl jít ruku v ruce a hrát neméně důležitou roli v základním výzkumu a praktických aplikacích. V procesu praktické aplikace koloidního kvantového tečkového laseru je třeba urychleně vyřešit mnoho běžných problémů a zbývá prozkoumat, jak plně využít jedinečné vlastnosti a funkce koloidních kvantových teček.