A kutatás előrehaladásakolloid kvantumpont lézerek
A különböző pumpálási módszerek szerint a kolloid kvantumpötty lézerek két kategóriába sorolhatók: optikailag pumpált kolloid kvantumpötty lézerek és elektromosan pumpált kolloid kvantumpötty lézerek. Számos területen, például a laboratóriumban és az iparban,optikailag pumpált lézerek, mint például a szálas lézerek és a titánnal adalékolt zafír lézerek, fontos szerepet játszanak. Ezenkívül bizonyos konkrét esetekben, például aoptikai mikroáramlásos lézerAz optikai pumpáláson alapuló lézermódszer a legjobb választás. A hordozhatóságot és az alkalmazások széles skáláját figyelembe véve azonban a kolloid kvantumpontlézerek alkalmazásának kulcsa az elektromos pumpálással elérhető lézerteljesítmény. Azonban a mai napig nem valósították meg az elektromosan pumpált kolloid kvantumpontlézerek megvalósítását. Ezért az elektromosan pumpált kolloid kvantumpontlézerek megvalósításával, mint fő irányvonallal, a szerző először az elektromosan injektált kolloid kvantumpontlézerek előállításának kulcsfontosságú láncszemét tárgyalja, azaz a kolloid kvantumpont folytonos hullámú optikailag pumpált lézer megvalósítását, majd kiterjeszti ezt a kolloid kvantumpont optikailag pumpált oldatlézerre, amely nagy valószínűséggel az első, amely kereskedelmi alkalmazást valósít meg. A cikk felépítését az 1. ábra mutatja.
Meglévő kihívás
A kolloid kvantumpötty-lézerek kutatásában a legnagyobb kihívást továbbra is az jelenti, hogyan lehet alacsony küszöbértékű, nagy erősítésű, hosszú erősítési élettartamú és nagy stabilitású kolloid kvantumpötty-erősítő közeget előállítani. Bár új szerkezetekről és anyagokról, például nanoszálakról, óriás kvantumpöttyökről, gradiens gradiens kvantumpöttyökről és perovszkit kvantumpöttyökről számoltak be, egyetlen kvantumpöttyről sem sikerült több laboratóriumban igazolni, hogy folyamatos hullámú optikailag pumpált lézert kapnánk, ami azt jelzi, hogy a kvantumpöttyök erősítési küszöbe és stabilitása még mindig nem elegendő. Ezenkívül a kvantumpöttyök szintézisére és teljesítményjellemzésére vonatkozó egységes szabványok hiánya miatt a különböző országok és laboratóriumok kvantumpöttyök erősítési teljesítményéről szóló jelentések nagymértékben eltérnek, és az ismételhetőség nem magas, ami szintén akadályozza a nagy erősítésű tulajdonságokkal rendelkező kolloid kvantumpöttyök fejlesztését.
Jelenleg a kvantumpötty elektropumpált lézert még nem valósították meg, ami arra utal, hogy a kvantumpöttyök alapvető fizikája és kulcsfontosságú technológiai kutatása továbbra is kihívásokkal jár.lézeres eszközökA kolloidális kvantumpöttyök (QDS) egy új, oldatban feldolgozható erősítőanyag, amely a szerves fénykibocsátó diódák (LED-ek) elektroinjektáló eszközszerkezetére vonatkoztatható. A legújabb tanulmányok azonban kimutatták, hogy az egyszerű referencia nem elegendő az elektroinjektáló kolloid kvantumpötty-lézer megvalósításához. Figyelembe véve a kolloidális kvantumpöttyök és a szerves anyagok elektronikus szerkezete és feldolgozási módja közötti különbséget, a kolloidális kvantumpöttyökhöz és az elektron- és lyuktranszportfunkciókkal rendelkező anyagokhoz alkalmas új oldatfilm-előállítási módszerek fejlesztése az egyetlen módja a kvantumpöttyök által indukált elektrolézer megvalósításának. A legkiforrottabb kolloidális kvantumpötty-rendszer továbbra is a nehézfémeket tartalmazó kadmium-kolloid kvantumpöttyök. A környezetvédelem és a biológiai veszélyek figyelembevételével nagy kihívást jelent új, fenntartható kolloidális kvantumpötty-lézeranyagok kifejlesztése.
A jövőbeli munkában az optikailag pumpált kvantumpöttölézerek és az elektromosan pumpált kvantumpöttölézerek kutatásának kéz a kézben kell járnia, és egyformán fontos szerepet kell játszania az alapkutatásban és a gyakorlati alkalmazásokban. A kolloid kvantumpöttölézerek gyakorlati alkalmazása során számos gyakori problémát kell sürgősen megoldani, és még feltárásra vár, hogyan lehet teljes mértékben kihasználni a kolloid kvantumpöttyök egyedi tulajdonságait és funkcióit.
Közzététel ideje: 2024. február 20.