Forskningsforløb af kolloidale kvantepriklasere

Forskning fremskridt afKolloidal kvantepriklasere
I henhold til de forskellige pumpemetoder kan kolloidale kvantepriklasere opdeles i to kategorier: optisk pumpede kolloidale kvantepriklasere og elektrisk pumpede kolloidale kvantepriklasere. På mange områder såsom laboratoriet og industrien,optisk pumpede lasere, såsom fiberlasere og titanium-dopede safirlasere, spiller en vigtig rolle. Derudover i nogle specifikke scenarier, såsom inden for områdetOptisk mikroflow -laser, Lasermetoden baseret på optisk pumpning er det bedste valg. I betragtning af portabiliteten og brede vifte af applikationer er nøglen til påføring af kolloidale kvantepriklasere imidlertid at opnå laserudgang under elektrisk pumpning. Indtil nu er elektrisk pumpede kolloidale kvantepriklasere imidlertid ikke blevet realiseret. Derfor, med realiseringen af ​​elektrisk pumpede kolloidale kvantepriklasere som hovedlinie, diskuterer forfatteren først nøgleforbindelsen til at opnå elektrisk injiceret kolloidal kvanteprik -lasere, det vil sige, realiseringen af ​​kolloidal kvanteprik, kontinuerlig bølge, der er optisk pumpet laser, og derefter strækker sig til den kolloidale kvante, der er optisk pumpet opløsning, hvilket er meget sandsynligt, som er den første til at blive anvendt til at realisere. Kropsstrukturen i denne artikel er vist i figur 1.

Eksisterende udfordring
I forskningen af ​​kolloidal kvantepriklaser er den største udfordring stadig, hvordan man får en kolloidal kvanteprikforstærkningsmedium med lav tærskel, høj forstærkning, lang forstærkning og høj stabilitet. Selvom nye strukturer og materialer, såsom nanosark, gigantiske kvantepunkter, gradientgradientkvantpunkter og perovskite kvanteprikker, er rapporteret, er der ikke rapporteret nogen enkelt kvanteprik i flere laboratorier for at opnå kontinuerlig bølge optisk pumpet laser, hvilket indikerer, at forstærkningstærelsen og stabiliteten af ​​kvantepunkter er stadig utilstrækkelige. På grund af manglen på samlede standarder for syntese og præstationskarakterisering af kvantepunkter er der desuden gevinstpræstationsrapporterne fra kvantepunkter fra forskellige lande og laboratorier meget forskellige, og gentageligheden er ikke høj, hvilket også hindrer udviklingen af ​​kolloidale kvantepunkter med høje gevinstegenskaber.

På nuværende tidspunkt er den elektropumpede laser med kvanteprik ikke realiseret, hvilket indikerer, at der stadig er udfordringer i den grundlæggende fysik og nøgleteknologiforskning af kvantepriklaserenheder. Kolloidale kvantepunkter (QD'er) er et nyt opløsningsforarbejdeligt forstærkningsmateriale, som kan henvises til elektroinjektionsenhedsstrukturen af ​​organiske lysemitterende dioder (LED'er). Imidlertid har nylige undersøgelser vist, at enkel reference ikke er nok til at realisere den kolloidale kvanteprik -laser i elektroinjektionen. I betragtning af forskellen i elektronisk struktur og forarbejdningstilstand mellem kolloidale kvantepunkter og organiske materialer er udviklingen af ​​nye opløsningsfilmforberedelsesmetoder, der er egnede til kolloidale kvantepunkter og materialer med elektron- og hultransportfunktioner, den eneste måde at realisere elektrolaseren induceret af kvantepunkter. Det mest modne kolloidale kvanteprik -system er stadig cadmiumkolloidale kvanteprikker, der indeholder tungmetaller. I betragtning af miljøbeskyttelse og biologiske farer er det en stor udfordring at udvikle nye bæredygtige kolloidale kvantepriklasermaterialer.

I det fremtidige arbejde bør forskningen af ​​optisk pumpede kvantepriklasere og elektrisk pumpede kvantepriklasere gå hånd i hånd og spille en lige så vigtig rolle i grundlæggende forskning og praktiske anvendelser. I processen med praktisk anvendelse af kolloidal kvantepriklaser skal mange almindelige problemer løses presserende, og hvordan man giver fuldt spil til de unikke egenskaber og funktioner af kolloidal kvanteprik er stadig at udforske.