Napredek raziskavkoloidni kvantni pikasti laserji
Glede na različne metode črpanja lahko koloidne kvantne pikčaste laserje razdelimo v dve kategoriji: optično črpane koloidne kvantne pikčaste laserje in električno črpane koloidne kvantne pikčaste laserje. Na mnogih področjih, kot sta laboratorij in industrija,optično črpani laserji, kot so vlakenski laserji in s titanom dopirani safirni laserji, igrajo pomembno vlogo. Poleg tega v nekaterih specifičnih scenarijih, kot na primer na področjuoptični mikrotokovni laserLaserska metoda, ki temelji na optičnem črpanju, je najboljša izbira. Glede na prenosljivost in širok spekter uporabe pa je ključ do uporabe koloidnih kvantnih pik laserjev doseganje laserskega izhoda z električnim črpanjem. Vendar pa do sedaj električno črpani koloidni kvantni pik laserji še niso bili realizirani. Zato avtor, pri čemer je glavna smer realizacija električno črpanih koloidnih kvantnih pik laserjev, najprej obravnava ključno povezavo pri pridobivanju električno vbrizganih koloidnih kvantnih pik laserjev, to je realizacijo koloidnega kvantnega pik laserja z neprekinjenim valom optično črpanega laserja, nato pa se razširi na koloidni kvantni pik optično črpani laser v raztopini, ki bo zelo verjetno prvi, ki bo realiziral komercialno uporabo. Struktura tega članka je prikazana na sliki 1.
Obstoječi izziv
Pri raziskavah koloidnega kvantnega laserja je največji izziv še vedno pridobiti koloidni medij za pridobitev kvantnih pik z nizkim pragom, visokim ojačanjem, dolgo življenjsko dobo ojačanja in visoko stabilnostjo. Čeprav so bile poročane nove strukture in materiali, kot so nanoslisti, orjaške kvantne pike, gradientne gradientne kvantne pike in perovskitne kvantne pike, v več laboratorijih ni bila potrjena niti ena sama kvantna pika za pridobitev laserja z optičnim črpanjem z neprekinjenim valovanjem, kar kaže na to, da prag ojačanja in stabilnost kvantnih pik še vedno nista zadostna. Poleg tega se zaradi pomanjkanja enotnih standardov za sintezo in karakterizacijo delovanja kvantnih pik poročila o učinkovitosti ojačanja kvantnih pik iz različnih držav in laboratorijev zelo razlikujejo, ponovljivost pa ni visoka, kar prav tako ovira razvoj koloidnih kvantnih pik z visokimi lastnostmi ojačanja.
Trenutno elektročrpalni laser s kvantnimi pikami še ni bil realiziran, kar kaže na to, da še vedno obstajajo izzivi v osnovni fiziki in ključnih tehnoloških raziskavah kvantnih pik.laserske napraveKoloidne kvantne pike (QDS) so nov material za pridobivanje, ki ga je mogoče obdelati v raztopini in ga lahko pripišemo strukturi organskih svetlečih diod (LED) za elektroinjektiranje. Vendar pa so nedavne študije pokazale, da preprosto sklicevanje ni dovolj za realizacijo elektroinjektiranja koloidnega kvantnega laserja. Glede na razliko v elektronski strukturi in načinu obdelave med koloidnimi kvantnimi pikami in organskimi materiali je razvoj novih metod za pripravo raztopinskih filmov, primernih za koloidne kvantne pike in materiale s funkcijami prenosa elektronov in lukenj, edini način za realizacijo elektrolaserja, ki ga inducirajo kvantne pike. Najbolj zrel koloidni sistem kvantnih pik so še vedno kadmijeve koloidne kvantne pike, ki vsebujejo težke kovine. Glede na varstvo okolja in biološke nevarnosti je razvoj novih trajnostnih materialov za koloidne kvantne pike velik izziv.
V prihodnjem delu bi morale raziskave optično črpanih kvantnih pik laserjev in električno črpanih kvantnih pik laserjev potekati z roko v roki in igrati enako pomembno vlogo tako v temeljnih raziskavah kot v praktičnih aplikacijah. V procesu praktične uporabe koloidnega kvantnega pik laserja je treba nujno rešiti številne pogoste probleme, kako v celoti izkoristiti edinstvene lastnosti in funkcije koloidnega kvantnega pika pa je še treba raziskati.
Čas objave: 20. februar 2024