Napredek raziskav koloidnih kvantnih laserjev

Napredek raziskavkoloidni laserji s kvantnimi pikami
Glede na različne metode črpanja lahko koloidne kvantne laserje razdelimo v dve kategoriji: optično črpane koloidne kvantne laserje in električno črpane koloidne kvantne laserje.Na številnih področjih, kot sta laboratorij in industrija,laserji z optično črpalko, kot so vlakneni laserji in safirni laserji, dopirani s titanom, igrajo pomembno vlogo.Poleg tega v nekaterih posebnih scenarijih, na primer na področjuoptični mikrotokovni laser, je laserska metoda, ki temelji na optičnem črpanju, najboljša izbira.Glede na prenosljivost in široko paleto aplikacij pa je ključ do uporabe koloidnih laserjev s kvantnimi pikami doseči laserski izhod pri električnem črpanju.Vendar do zdaj električno črpani koloidni laserji s kvantnimi pikami niso bili realizirani.Avtor torej z realizacijo električno črpanih koloidnih kvantnih laserjev s kvantnimi pikami kot glavno linijo najprej obravnava ključno povezavo pridobivanja električno vbrizganih koloidnih kvantnih laserjev, to je realizacijo koloidnega koloidnega laserja s kvantnimi pikami z zveznim valom optično črpanega laserja, nato razširi na koloidni kvantni laser z optično črpano raztopino, ki bo zelo verjetno prvi, ki bo uresničil komercialno uporabo.Struktura telesa tega članka je prikazana na sliki 1.

Obstoječi izziv
Pri raziskavah koloidnega laserja s kvantnimi pikami je še vedno največji izziv, kako pridobiti koloidni medij za pridobivanje kvantnih pik z nizkim pragom, visokim ojačenjem, dolgo življenjsko dobo ojačenja in visoko stabilnostjo.Čeprav so poročali o novih strukturah in materialih, kot so nanoplošče, velikanske kvantne pike, gradientne gradientne kvantne pike in perovskitne kvantne pike, nobena posamezna kvantna pika ni bila potrjena v več laboratorijih za pridobitev optično črpanega laserja z neprekinjenim valom, kar kaže, da je prag ojačanja in stabilnost kvantnih pik sta še vedno nezadostni.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 močno razlikujejo, ponovljivost pa ni visoka, kar prav tako ovira razvoj koloidnega kvantnega pike z lastnostmi visokega ojačanja.

Trenutno laser s kvantno piko z elektročrpanjem ni bil realiziran, kar kaže, da še vedno obstajajo izzivi v osnovni fiziki in ključnih tehnoloških raziskavah kvantne pike.laserske naprave.Koloidne kvantne pike (QDS) so nov ojačevalni material, ki ga je mogoče obdelati z raztopino in se lahko nanaša na strukturo naprav za elektroinjekcijo organskih svetlečih diod (led).Vendar so nedavne študije pokazale, da preprosta referenca ni dovolj za uresničitev koloidnega laserja s kvantnimi pikami z elektroinjekcijo.Glede na razlike v elektronski strukturi in načinu obdelave med koloidnimi kvantnimi pikami in organskimi materiali je razvoj novih metod priprave filma raztopine, primernih za koloidne kvantne pike in materiale s funkcijami prenosa elektronov in lukenj, edini način za uresničitev elektrolaserja, induciranega s kvantnimi pikami. .Najbolj zrel sistem koloidnih kvantnih pik so še vedno kadmijeve koloidne kvantne pike, ki vsebujejo težke kovine.Glede na varstvo okolja in biološke nevarnosti je razvoj novih trajnostnih koloidnih laserskih materialov s kvantnimi pikami velik izziv.

V prihodnjem delu bi morale raziskave optično črpanih laserjev s kvantnimi pikami in laserjev s kvantnimi pikami z električnim črpanjem iti z roko v roki in imeti enako pomembno vlogo v osnovnih raziskavah in praktičnih aplikacijah.V procesu praktične uporabe koloidnega laserja s kvantnimi pikami je treba nujno rešiti številne običajne težave in kako v celoti izkoristiti edinstvene lastnosti in funkcije koloidnih kvantnih pik, je treba še raziskati.