Pokrok výskumukoloidné kvantové bodové lasery
Podľa rôznych metód čerpania možno koloidné kvantové bodkové lasery rozdeliť do dvoch kategórií: opticky čerpané koloidné kvantové bodkové lasery a elektricky čerpané koloidné kvantové bodkové lasery. V mnohých oblastiach, ako sú laboratóriá a priemysel,opticky čerpané lasery, ako sú vláknové lasery a titánom dopované zafírové lasery, zohrávajú dôležitú úlohu. Okrem toho v niektorých špecifických scenároch, ako napríklad v oblastioptický mikroprúdový laserNajlepšou voľbou je laserová metóda založená na optickom čerpaní. Vzhľadom na prenosnosť a širokú škálu aplikácií je však kľúčom k aplikácii koloidných kvantových bodových laserov dosiahnutie laserového výstupu pri elektrickom čerpaní. Doteraz však neboli realizované elektricky čerpané koloidné kvantové bodové lasery. Preto s realizáciou elektricky čerpaných koloidných kvantových bodových laserov ako hlavnej línie autor najprv rozoberá kľúčový článok získania elektricky injektovaných koloidných kvantových bodových laserov, teda realizáciu koloidného kvantového bodového laseru s kontinuálnou vlnou a potom rozširuje články o koloidnom kvantovom bodovom lasere s optickým čerpaním v roztoku, ktorý s vysokou pravdepodobnosťou ako prvý dosiahne komerčné využitie. Štruktúra tela tohto článku je znázornená na obrázku 1.
Existujúca výzva
Vo výskume koloidného kvantového bodového laseru je najväčšou výzvou stále to, ako získať koloidné médium pre kvantové bodky s nízkym prahom zosilnenia, vysokým ziskom, dlhou životnosťou zosilnenia a vysokou stabilitou. Hoci boli hlásené nové štruktúry a materiály, ako sú nanovrstvy, obrovské kvantové bodky, gradientové gradientové kvantové bodky a perovskitové kvantové bodky, v mnohých laboratóriách nebola potvrdená žiadna kvantová bodka na získanie kontinuálneho opticky čerpaného laseru, čo naznačuje, že prah zosilnenia a stabilita kvantových bodiek sú stále nedostatočné. Okrem toho, vzhľadom na nedostatok jednotných štandardov pre syntézu a charakterizáciu výkonu kvantových bodiek, sa správy o výkone zosilnenia kvantových bodiek z rôznych krajín a laboratórií značne líšia a opakovateľnosť nie je vysoká, čo tiež bráni vývoju koloidných kvantových bodiek s vysokými vlastnosťami zosilnenia.
V súčasnosti nebol elektropumpovaný laser s kvantovými bodkami realizovaný, čo naznačuje, že v základnej fyzike a kľúčovom technologickom výskume kvantových bodiek stále existujú výzvy.laserové zariadeniaKoloidné kvantové bodky (QDS) sú nový materiál spracovateľný v roztoku, ktorý možno zaradiť do štruktúry elektroinjekčných zariadení organických svetelných diód (LED). Nedávne štúdie však ukázali, že jednoduchý odkaz nestačí na realizáciu elektroinjekčného koloidného kvantového bodového laseru. Vzhľadom na rozdiel v elektronickej štruktúre a spôsobe spracovania medzi koloidnými kvantovými bodkami a organickými materiálmi je vývoj nových metód prípravy roztokových filmov vhodných pre koloidné kvantové bodky a materiály s funkciami transportu elektrónov a dier jediným spôsobom, ako realizovať elektrolasér indukovaný kvantovými bodkami. Najvyspelejším koloidným systémom kvantových bodov sú stále koloidné kvantové bodky kadmia obsahujúce ťažké kovy. Vzhľadom na ochranu životného prostredia a biologické riziká je vývoj nových udržateľných koloidných materiálov pre kvantové bodkové lasery veľkou výzvou.
V budúcej práci by mal výskum opticky čerpaných kvantových bodových laserov a elektricky čerpaných kvantových bodových laserov ísť ruka v ruke a zohrávať rovnako dôležitú úlohu v základnom výskume aj v praktických aplikáciách. V procese praktického využitia koloidného kvantového bodového laseru je potrebné urýchlene vyriešiť mnoho bežných problémov a stále je potrebné preskúmať, ako naplno využiť jedinečné vlastnosti a funkcie koloidného kvantového bodu.
Čas uverejnenia: 20. februára 2024