Progrés de la recerca delàsers de punts quàntics col·loïdals
Segons els diferents mètodes de bombament, els làsers de punts quàntics col·loïdals es poden dividir en dues categories: làsers de punts quàntics col·loïdals bombats òpticament i làsers de punts quàntics col·loïdals bombats elèctricament. En molts camps com el laboratori i la indústria,làsers bombats òpticament, com ara els làsers de fibra i els làsers de safir dopats amb titani, tenen un paper important. A més, en alguns escenaris específics, com ara en el camp delàser de microflux òptic, el mètode làser basat en el bombament òptic és la millor opció. Tanmateix, tenint en compte la portabilitat i l'àmplia gamma d'aplicacions, la clau per a l'aplicació dels làsers de punts quàntics col·loïdals és aconseguir una sortida làser sota bombament elèctric. No obstant això, fins ara, no s'han realitzat làsers de punts quàntics col·loïdals bombats elèctricament. Per tant, amb la realització de làsers de punts quàntics col·loïdals bombats elèctricament com a línia principal, l'autor primer discuteix l'enllaç clau per obtenir làsers de punts quàntics col·loïdals injectats elèctricament, és a dir, la realització d'un làser d'ona contínua de punts quàntics col·loïdals bombat òpticament, i després s'estén al làser de solució de punts quàntics col·loïdals bombats òpticament, que és molt probable que sigui el primer a realitzar una aplicació comercial. L'estructura del cos d'aquest article es mostra a la Figura 1.
Repte existent
En la investigació del làser de punts quàntics col·loïdals, el repte més gran continua sent com obtenir un medi de guany de punts quàntics col·loïdals amb un llindar baix, un guany alt, una vida útil de guany llarga i una alta estabilitat. Tot i que s'han reportat noves estructures i materials com ara nanolàmines, punts quàntics gegants, punts quàntics de gradient i punts quàntics de perovskita, no s'ha confirmat cap punt quàntic en múltiples laboratoris per obtenir un làser d'ona contínua bombat òpticament, 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 la caracterització del rendiment dels punts quàntics, els informes de rendiment de guany dels punts quàntics de diferents països i laboratoris difereixen molt, i la repetibilitat no és alta, cosa que també dificulta el desenvolupament de punts quàntics col·loïdals amb propietats d'alt guany.
Actualment, el làser electrobombejat amb punts quàntics no s'ha realitzat, cosa que indica que encara hi ha reptes en la física bàsica i la investigació tecnològica clau dels punts quàntics.dispositius làserEls punts quàntics col·loïdals (QDS) són un nou material de guany processable en solució, que es pot referir a l'estructura del dispositiu d'electroinjecció dels díodes emissors de llum orgànics (LED). Tanmateix, estudis recents han demostrat que una simple referència no és suficient per realitzar el làser de punts quàntics col·loïdals 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 en 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'electròlers induït per punts quàntics. El sistema de punts quàntics col·loïdals més madur continua sent el dels punts quàntics col·loïdals de cadmi que contenen metalls pesants. Tenint en compte la protecció del medi ambient i els riscos biològics, és un repte important desenvolupar nous materials làser de punts quàntics col·loïdals sostenibles.
En treballs futurs, la investigació de làsers de punts quàntics bombats òpticament i làsers de punts quàntics bombats elèctricament hauria d'anar de la mà i tenir un paper igualment important en la investigació bàsica i les aplicacions pràctiques. En el procés d'aplicació pràctica del làser de punts quàntics col·loïdals, cal resoldre urgentment molts problemes comuns, i encara queda per explorar com aprofitar al màxim les propietats i funcions úniques dels punts quàntics col·loïdals.
Data de publicació: 20 de febrer de 2024