Avanzamento della ricerca diLaser colloidali a punti quantici
In base ai diversi metodi di pompaggio, i laser a punti quantici colloidali possono essere suddivisi in due categorie: laser a punti quantici colloidali pompati otticamente e laser a punti quantici colloidali pompati elettricamente. In molti campi come il laboratorio e l’industria,laser pompati otticamente, come i laser a fibra e i laser allo zaffiro drogato con titanio, stanno svolgendo un ruolo importante. Inoltre, in alcuni scenari specifici, come nel campo delllaser ottico a microflusso, il metodo laser basato sul pompaggio ottico è la scelta migliore. Tuttavia, considerando la portabilità e l’ampia gamma di applicazioni, la chiave per l’applicazione dei laser colloidali a punti quantici è ottenere l’emissione laser mediante pompaggio elettrico. Tuttavia, fino ad ora, i laser colloidali a punti quantici pompati elettricamente non sono stati realizzati. Pertanto, con la realizzazione di laser a punti quantici colloidali pompati elettricamente come linea principale, l'autore discute prima il collegamento chiave per ottenere laser a punti quantici colloidali iniettati elettricamente, ovvero la realizzazione di laser a punti quantici colloidali a onda continua pompati otticamente, e poi si estende alla soluzione laser colloidale a punti quantici pompata otticamente, che molto probabilmente sarà la prima a realizzare un’applicazione commerciale. La struttura del corpo di questo articolo è mostrata nella Figura 1.
Sfida esistente
Nella ricerca sul laser a punti quantici colloidali, la sfida più grande è ancora come ottenere un mezzo di guadagno a punti quantici colloidale con soglia bassa, guadagno elevato, lunga durata di guadagno ed elevata stabilità. Sebbene siano state segnalate nuove strutture e materiali come nanofogli, punti quantici giganti, punti quantici a gradiente gradiente e punti quantici di perovskite, nessun singolo punto quantico è stato confermato in più laboratori per ottenere laser a onda continua pompato otticamente, il che indica che la soglia di guadagno e la stabilità dei punti quantici sono ancora insufficienti. Inoltre, a causa della mancanza di standard unificati per la sintesi e la caratterizzazione delle prestazioni dei punti quantici, i rapporti sulle prestazioni di guadagno dei punti quantici provenienti da diversi paesi e laboratori differiscono notevolmente e la ripetibilità non è elevata, il che ostacola anche lo sviluppo di punti quantici colloidali. punti con proprietà ad alto guadagno.
Al momento, il laser elettropompato a punti quantici non è stato realizzato, il che indica che ci sono ancora sfide nella fisica di base e nella ricerca tecnologica chiave dei punti quantici.dispositivi laser. I punti quantici colloidali (QDS) sono un nuovo materiale di guadagno processabile in soluzione, che può essere riferito alla struttura del dispositivo di elettroiniezione dei diodi organici a emissione di luce (LED). Tuttavia, studi recenti hanno dimostrato che il semplice riferimento non è sufficiente per realizzare il laser a punti quantici colloidali con elettroiniezione. Considerando la differenza nella struttura elettronica e nella modalità di elaborazione tra punti quantici colloidali e materiali organici, lo sviluppo di nuovi metodi di preparazione della pellicola in soluzione adatti per punti quantici colloidali e materiali con funzioni di trasporto di elettroni e lacune è l'unico modo per realizzare l'elettrolaser indotto dai punti quantici . Il sistema di punti quantici colloidali più maturo è ancora costituito dai punti quantici colloidali di cadmio contenenti metalli pesanti. Considerando la protezione ambientale e i rischi biologici, sviluppare nuovi materiali laser colloidali a punti quantici sostenibili rappresenta una sfida importante.
Nel lavoro futuro, la ricerca sui laser a punti quantici pompati otticamente e sui laser a punti quantici pompati elettricamente dovrebbe andare di pari passo e svolgere un ruolo altrettanto importante nella ricerca di base e nelle applicazioni pratiche. Nel processo di applicazione pratica del laser a punti quantici colloidali, molti problemi comuni devono essere risolti urgentemente e resta da esplorare come sfruttare appieno le proprietà e le funzioni uniche del punto quantico colloidale.
Orario di pubblicazione: 20 febbraio 2024