Araştırma ilerlemesikolloidal kuantum nokta lazerleri
Farklı pompalama yöntemlerine göre, kolloidal kuantum nokta lazerleri iki kategoriye ayrılabilir: optik olarak pompalanan kolloidal kuantum nokta lazerleri ve elektriksel olarak pompalanan kolloidal kuantum nokta lazerleri. Laboratuvar ve endüstri gibi birçok alanda,optik olarak pompalanan lazerlerFiber lazerler ve titanyum katkılı safir lazerler gibi lazerler önemli bir rol oynamaktadır. Ayrıca, bazı özel senaryolarda, örneğin şu alanda,optik mikroakış lazeriOptik pompalama temelli lazer yöntemi en iyi seçenektir. Bununla birlikte, taşınabilirliği ve geniş uygulama yelpazesi göz önüne alındığında, kolloidal kuantum nokta lazerlerinin uygulanmasının anahtarı, elektrik pompalama altında lazer çıkışı elde etmektir. Ancak, şimdiye kadar elektrikle pompalanan kolloidal kuantum nokta lazerleri gerçekleştirilememiştir. Bu nedenle, elektrikle pompalanan kolloidal kuantum nokta lazerlerinin gerçekleştirilmesini ana hedef olarak alan yazar, öncelikle elektrikle enjekte edilen kolloidal kuantum nokta lazerlerinin elde edilmesinin kilit noktasını, yani kolloidal kuantum nokta sürekli dalga optik pompalama lazerinin gerçekleştirilmesini ele almakta ve ardından ticari uygulamada ilk olma olasılığı yüksek olan kolloidal kuantum nokta optik pompalama çözelti lazerine geçmektedir. Bu makalenin yapısı Şekil 1'de gösterilmiştir.
Mevcut zorluk
Koloidal kuantum nokta lazer araştırmalarında en büyük zorluk, düşük eşik, yüksek kazanç, uzun kazanç ömrü ve yüksek kararlılığa sahip bir koloidal kuantum nokta kazanç ortamı elde etmektir. Nano tabakalar, dev kuantum noktalar, gradyan gradyan kuantum noktalar ve perovskit kuantum noktalar gibi yeni yapılar ve malzemeler rapor edilmiş olmasına rağmen, tek bir kuantum noktanın birden fazla laboratuvarda sürekli dalga optik olarak pompalanan lazer elde etmek için doğrulanmaması, kuantum noktalarının kazanç eşiğinin ve kararlılığının hala yetersiz olduğunu göstermektedir. Ek olarak, kuantum noktalarının sentezi ve performans karakterizasyonu için birleşik standartların olmaması nedeniyle, farklı ülkelerden ve laboratuvarlardan gelen kuantum noktalarının kazanç performansı raporları büyük ölçüde farklılık göstermekte ve tekrarlanabilirlik yüksek değildir; bu da yüksek kazanç özelliklerine sahip koloidal kuantum noktalarının geliştirilmesini engellemektedir.
Şu anda, kuantum nokta elektropompalama lazeri gerçekleştirilememiştir; bu da kuantum noktalarının temel fiziği ve kilit teknoloji araştırmalarında hala zorluklar olduğunu göstermektedir.lazer cihazlarıKolloidal kuantum noktaları (QDS), organik ışık yayan diyotların (LED'ler) elektroenjeksiyon cihazı yapısına atıfta bulunulabilen, çözeltiyle işlenebilir yeni bir kazanç malzemesidir. Bununla birlikte, son çalışmalar, elektroenjeksiyonlu kolloidal kuantum nokta lazerini gerçekleştirmek için basit bir referansın yeterli olmadığını göstermiştir. Kolloidal kuantum noktaları ve organik malzemeler arasındaki elektronik yapı ve işleme modu farklılığını göz önünde bulundurarak, kuantum noktaları ve elektron ve delik taşıma fonksiyonlarına sahip malzemeler için uygun yeni çözelti film hazırlama yöntemlerinin geliştirilmesi, kuantum noktalarıyla indüklenen elektrolazerin gerçekleştirilmesinin tek yoludur. En olgun kolloidal kuantum nokta sistemi hala ağır metaller içeren kadmiyum kolloidal kuantum noktalarıdır. Çevre koruma ve biyolojik tehlikeleri göz önünde bulundurarak, yeni sürdürülebilir kolloidal kuantum nokta lazer malzemeleri geliştirmek büyük bir zorluktur.
Gelecekteki çalışmalarda, optik olarak pompalanan kuantum nokta lazerleri ve elektriksel olarak pompalanan kuantum nokta lazerleri araştırmaları birlikte yürütülmeli ve temel araştırmalarda ve pratik uygulamalarda eşit derecede önemli bir rol oynamalıdır. Kolloidal kuantum nokta lazerlerinin pratik uygulaması sürecinde, acilen çözülmesi gereken birçok ortak sorun bulunmaktadır ve kolloidal kuantum noktalarının benzersiz özelliklerinin ve işlevlerinin nasıl tam olarak ortaya çıkarılacağı araştırılmaya devam edilmelidir.
Yayın tarihi: 20 Şubat 2024