Napredak istraživanjakoloidni kvantno-točkasti laseri
Prema različitim metodama pumpanja, koloidni kvantni točkasti laseri mogu se podijeliti u dvije kategorije: optički pumpani koloidni kvantni točkasti laseri i električno pumpani koloidni kvantni točkasti laseri. U mnogim područjima kao što su laboratorij i industrija,optički pumpani laseri, kao što su vlaknasti laseri i safirni laseri dopirani titanom, igraju važnu ulogu. Osim toga, u nekim specifičnim scenarijima, kao što je u područjuoptički mikroprotočni laser, laserska metoda temeljena na optičkom pumpanju je najbolji izbor. Međutim, s obzirom na prenosivost i širok raspon primjena, ključ primjene koloidnih kvantnih točkastih lasera je postizanje laserskog izlaza pod električnim pumpanjem. Međutim, do sada električno pumpani koloidni kvantni točkasti laseri nisu realizirani. Stoga, s realizacijom električno pumpanih koloidnih kvantnih točkastih lasera kao glavne linije, autor prvo raspravlja o ključnoj vezi dobivanja električno injektiranih koloidnih kvantnih točkastih lasera, odnosno realizaciji koloidnog kvantnog točkastog lasera s kontinuiranim valom optički pumpanog lasera, a zatim se proširuje na koloidni kvantni točkasti optički pumpani laser u otopini, koji će vrlo vjerojatno biti prvi koji će ostvariti komercijalnu primjenu. Struktura tijela ovog članka prikazana je na slici 1.
Postojeći izazov
U istraživanju koloidnog kvantnog točkastog lasera, najveći izazov i dalje je kako dobiti koloidni medij za kvantne točke s niskim pragom pojačanja, visokim pojačanjem, dugim vijekom trajanja pojačanja i visokom stabilnošću. Iako su prijavljene nove strukture i materijali poput nanoslojeva, divovskih kvantnih točaka, gradijentnih gradijentnih kvantnih točaka i perovskitnih kvantnih točaka, nijedna pojedinačna kvantna točka nije potvrđena u više laboratorija za dobivanje kontinuiranog optički pumpanog lasera, što ukazuje na to da su prag pojačanja i stabilnost kvantnih točaka još uvijek nedovoljni. Osim toga, zbog nedostatka jedinstvenih standarda za sintezu i karakterizaciju performansi kvantnih točaka, izvješća o performansama pojačanja kvantnih točaka iz različitih zemalja i laboratorija uvelike se razlikuju, a ponovljivost nije visoka, što također ometa razvoj koloidnih kvantnih točaka s visokim svojstvima pojačanja.
Trenutno, elektropumpani laser s kvantnim točkama nije realiziran, što ukazuje na to da još uvijek postoje izazovi u osnovnoj fizici i ključnim tehnološkim istraživanjima kvantnih točaka.laserski uređajiKoloidne kvantne točke (QDS) su novi materijal za pojačanje koji se može obraditi u otopini, a može se pripisati strukturi uređaja za elektroinjektiranje organskih svjetlećih dioda (LED). Međutim, nedavne studije pokazale su da jednostavno referenciranje nije dovoljno za realizaciju elektroinjektiranja koloidnog kvantnog točkastog lasera. S obzirom na razliku u elektroničkoj strukturi i načinu obrade između koloidnih kvantnih točaka i organskih materijala, razvoj novih metoda pripreme filma otopine pogodnih za koloidne kvantne točke i materijale s funkcijama prijenosa elektrona i šupljina jedini je način za realizaciju elektrolasera induciranog kvantnim točkama. Najzreliji koloidni sustav kvantnih točaka i dalje su koloidne kvantne točke kadmija koje sadrže teške metale. S obzirom na zaštitu okoliša i biološke opasnosti, razvoj novih održivih materijala za koloidne kvantne točkaste lasere predstavlja veliki izazov.
U budućem radu, istraživanje optički pumpanih kvantnih točkastih lasera i električno pumpanih kvantnih točkastih lasera trebalo bi ići ruku pod ruku i igrati jednako važnu ulogu u osnovnim istraživanjima i praktičnim primjenama. U procesu praktične primjene koloidnog kvantnog točkastog lasera, potrebno je hitno riješiti mnoge uobičajene probleme, a kako u potpunosti iskoristiti jedinstvena svojstva i funkcije koloidnog kvantnog točkastog lasera tek treba istražiti.
Vrijeme objave: 20. veljače 2024.