Ход исследованийколлоидные лазеры на квантовых точках
В зависимости от различных методов накачки лазеры на коллоидных квантовых точках можно разделить на две категории: лазеры на коллоидных квантовых точках с оптической накачкой и лазеры на коллоидных квантовых точках с электрической накачкой.Во многих областях, таких как лаборатория и промышленность,лазеры с оптической накачкой, такие как волоконные лазеры и лазеры на сапфире, легированном титаном, играют важную роль.Кроме того, в некоторых конкретных сценариях, например в областиоптический микропоточный лазер, лучшим выбором является лазерный метод на основе оптической накачки.Однако, учитывая портативность и широкий спектр применения, ключом к применению коллоидных лазеров на квантовых точках является достижение выходной мощности лазера при электрической накачке.Однако до сих пор не реализованы лазеры на коллоидных квантовых точках с электрической накачкой.Поэтому, рассматривая в качестве основного направления реализацию лазеров на коллоидных квантовых точках с электрической накачкой, автор сначала обсуждает ключевое звено получения электрически инжектируемых лазеров на коллоидных квантовых точках, то есть реализацию лазера непрерывного действия с коллоидными квантовыми точками с оптической накачкой, а затем распространяется на лазер на растворе с оптической накачкой на коллоидных квантовых точках, который, весьма вероятно, будет первым, кто реализует коммерческое применение.Структура корпуса этой статьи показана на рисунке 1.
Существующая проблема
В исследовании лазера на коллоидных квантовых точках самой большой проблемой по-прежнему является получение коллоидной усиливающей среды с квантовыми точками с низким порогом, высоким коэффициентом усиления, длительным сроком службы усиления и высокой стабильностью.Хотя сообщалось о новых структурах и материалах, таких как нанолисты, гигантские квантовые точки, градиентно-градиентные квантовые точки и перовскитные квантовые точки, ни одна квантовая точка не была подтверждена в нескольких лабораториях для получения непрерывного лазера с оптической накачкой, что указывает на то, что порог усиления и стабильность квантовых точек все еще недостаточна.Кроме того, из-за отсутствия единых стандартов синтеза и характеристики характеристик квантовых точек отчеты о приросте производительности квантовых точек из разных стран и лабораторий сильно различаются, а повторяемость невысока, что также сдерживает развитие коллоидных квантовых точек. точки с высоким коэффициентом усиления.
В настоящее время лазер с электронакачкой на квантовых точках не реализован, что указывает на то, что все еще существуют проблемы в фундаментальной физике и ключевых технологических исследованиях квантовых точек.лазерные устройства.Коллоидные квантовые точки (QDS) представляют собой новый обрабатываемый в растворе усиливающий материал, который можно отнести к структуре электроинжекторных устройств органических светодиодов (светодиодов).Однако недавние исследования показали, что простой ссылки недостаточно для реализации электроинжекционного лазера на коллоидных квантовых точках.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 системой коллоидных квантовых точек по-прежнему являются коллоидные квантовые точки кадмия, содержащие тяжелые металлы.Учитывая защиту окружающей среды и биологические опасности, разработка новых устойчивых материалов для лазеров на коллоидных квантовых точках является серьезной задачей.
В будущих работах 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 лазера на коллоидных квантовых точках необходимо срочно решить множество общих проблем, и еще предстоит изучить, как в полной мере раскрыть уникальные свойства и функции коллоидных квантовых точек.
Время публикации: 20 февраля 2024 г.