Прогресс исследованияколлоидные квантовые точечные лазеры
В зависимости от различных методов накачки коллоидные квантовые лазеры можно разделить на две категории: коллоидные квантовые лазеры с оптической накачкой и коллоидные квантовые лазеры с электрической накачкой. Во многих областях, таких как лабораторные исследования и промышленность,лазеры с оптической накачкой, такие как волоконные лазеры и сапфировые лазеры, легированные титаном, играют важную роль. Кроме того, в некоторых конкретных сценариях, таких как в областиоптический микропоточный лазер, лазерный метод, основанный на оптической накачке, является наилучшим выбором. Однако, учитывая портативность и широкий спектр применения, ключом к применению коллоидных квантовых лазеров является достижение лазерного выхода при электрической накачке. Однако до сих пор коллоидные квантовые лазеры с электрической накачкой не были реализованы. Поэтому, с реализацией коллоидных квантовых лазеров с электрической накачкой в качестве основной линии, автор сначала обсуждает ключевое звено получения электрически инжектированных коллоидных квантовых лазеров, то есть реализацию коллоидных квантовых лазеров непрерывной волны с оптической накачкой, а затем распространяется на коллоидные квантовые лазеры с оптической накачкой, которые, скорее всего, будут первыми, кто реализует коммерческое применение. Структура тела этой статьи показана на рисунке 1.
Существующая проблема
В исследовании коллоидного квантового лазера самой большой проблемой по-прежнему является то, как получить среду усиления коллоидных квантовых точек с низким порогом, высоким коэффициентом усиления, длительным сроком службы и высокой стабильностью. Хотя сообщалось о новых структурах и материалах, таких как нанолисты, гигантские квантовые точки, градиентные квантовые точки и перовскитные квантовые точки, ни одна квантовая точка не была подтверждена в нескольких лабораториях для получения непрерывного волнового оптически накачиваемого лазера, что указывает на то, что порог усиления и стабильность квантовых точек все еще недостаточны. Кроме того, из-за отсутствия единых стандартов для синтеза и характеристики производительности квантовых точек, отчеты о производительности усиления квантовых точек из разных стран и лабораторий сильно различаются, а повторяемость невысока, что также препятствует разработке коллоидных квантовых точек с высокими свойствами усиления.
В настоящее время лазер с электронакачкой на квантовых точках не реализован, что свидетельствует о том, что в фундаментальных физических и ключевых технологических исследованиях квантовых точек все еще существуют проблемы.лазерные устройства. Коллоидные квантовые точки (QDS) представляют собой новый растворно-обрабатываемый усиливающий материал, который можно отнести к структуре электроинжекционного устройства органических светодиодов (LED). Однако недавние исследования показали, что простой ссылки недостаточно для реализации электроинжекционного коллоидного квантового лазера. Учитывая разницу в электронной структуре и режиме обработки между коллоидными квантовыми точками и органическими материалами, разработка новых методов приготовления пленок растворов, подходящих для коллоидных квантовых точек и материалов с функциями переноса электронов и дырок, является единственным способом реализации электролазера, индуцированного квантовыми точками. Наиболее зрелой коллоидной квантовой системой по-прежнему являются кадмиевые коллоидные квантовые точки, содержащие тяжелые металлы. Учитывая защиту окружающей среды и биологические опасности, разработка новых устойчивых коллоидных квантово-точечных лазерных материалов является серьезной проблемой.
В будущей работе исследования лазеров на квантовых точках с оптической накачкой и лазеров на квантовых точках с электрической накачкой должны идти рука об руку и играть одинаково важную роль в фундаментальных исследованиях и практических приложениях. В процессе практического применения коллоидного лазера на квантовых точках необходимо срочно решить многие общие проблемы, и еще предстоит изучить, как в полной мере раскрыть уникальные свойства и функции коллоидных квантовых точек.
Время публикации: 20-02-2024