Progrés de la investigació dels làsers de punts quàntics col·loïdals

Progrés de la investigaciólàser de punt quàntic col·loïdal
Segons els diferents mètodes de bombeig, els làsers de punts quàntics col·loïdals es poden dividir en dues categories: làsers de punts quàntics col·loïdals bombejats òpticament i làsers de punts quàntics col·loïdals bombats elèctricament. En molts camps com el laboratori i la indústria,làser de bombeig òptic, com ara els làsers de fibra i els làsers de safir dopats amb titani, estan jugant un paper important. A més, en alguns escenaris concrets, com en l'àmbit delàser de microflux òptic, el mètode làser basat en el bombeig òptic és la millor opció. Tanmateix, tenint en compte la portabilitat i l'ampli ventall d'aplicacions, la clau per a l'aplicació de làsers de punt quàntic col·loïdal és aconseguir una sortida làser amb bombament elèctric. Tanmateix, fins ara, els làsers de punts quàntics col·loïdals bombejats elèctricament no s'han realitzat. Per tant, amb la realització de làsers de punt quàntic col·loïdal bombat elèctricament com a línia principal, l'autor discuteix primer l'enllaç clau d'obtenir làsers de punt quàntic col·loïdal injectats elèctricament, és a dir, la realització de làser de punt quàntic col·loïdal d'ona contínua bombejada òpticament, i després s'estén al làser de solució de bombeig òptica de punt quàntic col·loïdal, que és molt probable que sigui el primer a realitzar una aplicació comercial. L'estructura corporal d'aquest article es mostra a la figura 1.

Repte existent
En la investigació del làser de punt quàntic col·loïdal, el repte més gran encara és com obtenir un mitjà de guany de punt quàntic col·loïdal amb un llindar baix, un guany alt, una vida útil llarga i una alta estabilitat. Tot i que s'han informat estructures i materials nous com ara nanofulls, punts quàntics gegants, punts quàntics de gradient de gradient i punts quàntics de perovskita, no s'ha confirmat cap punt quàntic únic en diversos laboratoris per obtenir làser bombat òpticament d'ona contínua, cosa que indica que el llindar de guany i l'estabilitat dels punts quàntics encara són insuficients. A més, a causa de la manca d'estàndards unificats per a la síntesi i caracterització del rendiment dels punts quàntics, els informes de rendiment dels punts quàntics de diferents països i laboratoris difereixen molt, i la repetibilitat no és alta, cosa que també dificulta el desenvolupament del quàntic col·loïdal. punts amb propietats de gran guany.

Actualment, el làser electrobombat de punt quàntic no s'ha realitzat, cosa que indica que encara hi ha reptes en la física bàsica i la investigació tecnològica clau del punt quàntic.dispositius làser. Els punts quàntics col·loïdals (QDS) són un nou material de guany processable per solució, que es pot referir a l'estructura del dispositiu d'electroinjecció dels díodes emissors de llum orgànics (leds). Tanmateix, estudis recents han demostrat que una simple referència no és suficient per realitzar el làser de punt quàntic col·loïdal d'electroinjecció. Tenint en compte la diferència en l'estructura electrònica i el mode de processament entre els punts quàntics col·loïdals i els materials orgànics, el desenvolupament de nous mètodes de preparació de pel·lícules de solució adequats per a punts quàntics col·loïdals i materials amb funcions de transport d'electrons i forats és l'única manera de realitzar l'electrolàser induït pels punts quàntics. . El sistema de punts quàntics col·loïdals més madur són encara els punts quàntics col·loïdals de cadmi que contenen metalls pesants. Tenint en compte la protecció del medi ambient i els perills biològics, és un repte important desenvolupar nous materials làser de punts quàntics col·loïdals sostenibles.

En el treball futur, la investigació de làsers de punt quàntic bombat òpticament i làser de punt quàntic bombat elèctricament hauria d'anar de la mà i jugar un paper igualment important en la investigació bàsica i les aplicacions pràctiques. En el procés d'aplicació pràctica del làser de punt quàntic col·loïdal, s'han de resoldre amb urgència molts problemes comuns, i queda per explorar com donar-li el màxim partit a les propietats i funcions úniques del punt quàntic col·loïdal.