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