Napredak istraživanjakoloidni kvantni tačkasti laseri
Prema različitim metodama pumpanja, koloidni kvantni tačkasti laseri mogu se podijeliti u dvije kategorije: optički pumpani koloidni kvantni tačkasti laseri i električno pumpani koloidni kvantni tačkasti laseri. U mnogim oblastima, kao što su laboratorija i industrija,optički pumpani laseri, kao što su vlaknasti laseri i titanom dopirani safirni laseri, igraju važnu ulogu. Osim toga, u nekim specifičnim scenarijima, kao što je u oblastioptički mikroprotočni laser, laserska metoda zasnovana na optičkom pumpanju je najbolji izbor. Međutim, s obzirom na prenosivost i širok raspon primjena, ključ primjene koloidnih kvantnih tačkastih lasera je postizanje laserskog izlaza pod električnim pumpanjem. Međutim, do sada električno pumpani koloidni kvantni tačkasti laseri nisu realizovani. Stoga, s realizacijom električno pumpanih koloidnih kvantnih tačkastih lasera kao glavne linije, autor prvo razmatra ključnu vezu dobijanja električno injektiranih koloidnih kvantnih tačkastih lasera, odnosno realizaciju koloidnog kvantnog tačkastog lasera kontinuiranog talasa, a zatim proširuje na koloidni kvantni tačkasti optički pumpani rastvorni laser, koji će vrlo vjerovatno biti prvi koji će ostvariti komercijalnu primjenu. Struktura tijela ovog članka prikazana je na Slici 1.
Postojeći izazov
U istraživanju koloidnog kvantnog tačkastog lasera, najveći izazov je i dalje kako dobiti koloidni medij za pojačanje kvantnih tačaka sa niskim pragom, visokim pojačanjem, dugim vijekom trajanja pojačanja i visokom stabilnošću. Iako su prijavljene nove strukture i materijali kao što su nanoslojevi, gigantske kvantne tačke, gradijentne gradijentne kvantne tačke i perovskitne kvantne tačke, nijedna pojedinačna kvantna tačka nije potvrđena u više laboratorija za dobijanje kontinuiranog optički pumpanog lasera, što ukazuje na to da su prag pojačanja i stabilnost kvantnih tačaka još uvijek nedovoljni. Pored toga, zbog nedostatka jedinstvenih standarda za sintezu i karakterizaciju performansi kvantnih tačaka, izvještaji o performansama pojačanja kvantnih tačaka iz različitih zemalja i laboratorija se uveliko razlikuju, a ponovljivost nije visoka, što također ometa razvoj koloidnih kvantnih tačaka sa svojstvima visokog pojačanja.
Trenutno, elektropumpani laser s kvantnim tačkama nije realizovan, što ukazuje na to da još uvijek postoje izazovi u osnovnoj fizici i ključnim tehnološkim istraživanjima kvantnih tačaka.laserski uređajiKoloidne kvantne tačke (QDS) su novi materijal za pojačanje koji se može obraditi u rastvoru, a koji se može pripisati strukturi uređaja za elektroinjektiranje organskih svjetlećih dioda (LED). Međutim, nedavne studije su pokazale da jednostavno referenciranje nije dovoljno za realizaciju elektroinjektiranja koloidnog kvantnog tačkastog lasera. S obzirom na razliku u elektronskoj strukturi i načinu obrade između koloidnih kvantnih tačaka i organskih materijala, razvoj novih metoda pripreme filma rastvora pogodnih za koloidne kvantne tačke i materijale s funkcijama transporta elektrona i šupljina jedini je način za realizaciju elektrolasera induciranog kvantnim tačkama. Najzreliji koloidni sistem kvantnih tačaka i dalje su koloidne kvantne tačke kadmija koje sadrže teške metale. Uzimajući u obzir zaštitu okoliša i biološke opasnosti, razvoj novih održivih materijala za koloidne kvantne tačkaste lasere predstavlja veliki izazov.
U budućem radu, istraživanje optički pumpanih kvantnih tačkastih lasera i električno pumpanih kvantnih tačkastih lasera trebalo bi ići ruku pod ruku i igrati podjednako važnu ulogu u osnovnim istraživanjima i praktičnim primjenama. U procesu praktične primjene koloidnog kvantnog tačkastog lasera, mnogi uobičajeni problemi moraju se hitno riješiti, a kako u potpunosti iskoristiti jedinstvena svojstva i funkcije koloidnog kvantnog tačka tek treba istražiti.
Vrijeme objave: 20. februar 2024.