Напредъкът на изследванията наколоидни лазери с квантови точки
Според различните методи на изпомпване колоидните квантови точкови лазери могат да бъдат разделени на две категории: колоидни квантови точкови лазери с оптично изпомпване и колоидни квантови точкови лазери с електрическо изпомпване. В много области като лабораторията и индустрията,лазери с оптично изпомпване, като оптични лазери и легирани с титан сапфирени лазери, играят важна роля. Освен това, в някои специфични сценарии, като например в областта наоптичен микропоточен лазер, лазерният метод, базиран на оптично изпомпване, е най-добрият избор. Въпреки това, като се има предвид преносимостта и широката гама от приложения, ключът към прилагането на колоидни лазери с квантови точки е да се постигне лазерна мощност при електрическо изпомпване. Досега обаче не са реализирани електрически изпомпвани колоидни лазери с квантови точки. Следователно, с реализацията на електрически изпомпвани колоидни квантови точкови лазери като основна линия, авторът първо обсъжда ключовата връзка за получаване на електрически инжектирани колоидни квантови точкови лазери, тоест реализацията на колоиден лазер с непрекъсната вълна на квантови точки, оптично изпомпван лазер, и след това се простира до оптично изпомпвания разтворен лазер с колоидни квантови точки, който е много вероятно да бъде първият, който ще реализира търговско приложение. Структурата на тялото на този артикул е показана на фигура 1.
Съществуващо предизвикателство
При изследването на колоиден лазер с квантови точки най-голямото предизвикателство все още е как да се получи среда за усилване на колоидни квантови точки с нисък праг, високо усилване, дълъг живот на усилване и висока стабилност. Въпреки че са докладвани нови структури и материали като нанолистове, гигантски квантови точки, градиентни градиентни квантови точки и перовскитни квантови точки, нито една квантова точка не е потвърдена в множество лаборатории за получаване на оптично изпомпван лазер с непрекъсната вълна, което показва, че прагът на усилване и стабилността на квантовите точки все още са недостатъчни. В допълнение, поради липсата на унифицирани стандарти за синтез и характеризиране на ефективността на квантовите точки, докладите за ефективността на усилването на квантовите точки от различни страни и лаборатории се различават значително и повторяемостта не е висока, което също възпрепятства развитието на колоидните квантови точки със свойства на високо усилване.
Понастоящем електропомпеният лазер с квантова точка не е реализиран, което показва, че все още има предизвикателства в основната физика и ключовите технологични изследвания на квантовата точкалазерни устройства. Колоидните квантови точки (QDS) са нов усилващ материал, обработваем с разтвор, който може да се отнесе към структурата на устройството за електроинжектиране на органични светодиоди (светодиоди). Скорошни проучвания обаче показват, че простото позоваване не е достатъчно, за да се реализира електроинжекционният колоиден лазер с квантови точки. Като се има предвид разликата в електронната структура и режима на обработка между колоидните квантови точки и органичните материали, разработването на нови методи за приготвяне на филм от разтвор, подходящи за колоидни квантови точки и материали с функции за транспортиране на електрони и дупки, е единственият начин за реализиране на електролазера, индуциран от квантови точки . Най-зрялата колоидна система с квантови точки все още са кадмиевите колоидни квантови точки, съдържащи тежки метали. Имайки предвид опазването на околната среда и биологичните опасности, е голямо предизвикателство да се разработят нови устойчиви колоидни лазерни материали с квантови точки.
В бъдещата работа изследванията на оптично изпомпвани лазери с квантови точки и електрически изпомпвани лазери с квантови точки трябва да вървят ръка за ръка и да играят еднакво важна роля в основните изследвания и практическите приложения. В процеса на практическо приложение на колоиден лазер с квантова точка, много често срещани проблеми трябва да бъдат решени спешно и остава да се проучи как да се даде пълна игра на уникалните свойства и функции на колоидната квантова точка.
Време на публикуване: 20 февруари 2024 г