Araştırma ilerlemesikolloidal kuantum nokta lazerleri
Farklı pompalama yöntemlerine göre, kolloidal kuantum nokta lazerleri iki kategoriye ayrılabilir: optik pompalı kolloidal kuantum nokta lazerleri ve elektrik pompalı kolloidal kuantum nokta lazerleri. Laboratuvar ve endüstri gibi birçok alanda,optik pompalı lazerlerfiber lazerler ve titanyum katkılı safir lazerler gibi lazerler önemli bir rol oynamaktadır. Ayrıca, bazı özel senaryolarda, örneğinoptik mikro akış lazeriOptik pompalamaya dayalı lazer yöntemi en iyi seçimdir. Ancak taşınabilirliği ve geniş uygulama yelpazesi göz önüne alındığında, kolloidal kuantum nokta lazerlerinin uygulanmasının anahtarı, elektrik pompalama altında lazer çıktısı elde etmektir. Ancak, şimdiye kadar elektrik pompalı kolloidal kuantum nokta lazerler gerçekleştirilmemiştir. Bu nedenle, elektrik pompalı kolloidal kuantum nokta lazerlerin geliştirilmesi ana hat olarak ele alındığında, yazar önce elektrik enjeksiyonlu kolloidal kuantum nokta lazerlerin elde edilmesinin temel bağlantısını, yani kolloidal kuantum nokta sürekli dalga optik pompalı lazerin geliştirilmesini ele almakta ve ardından ticari uygulamaya geçme olasılığı yüksek olan kolloidal kuantum nokta optik pompalı çözelti lazerine geçmektedir. Bu makalenin gövde yapısı Şekil 1'de gösterilmektedir.
Mevcut zorluk
Kolloidal kuantum nokta lazer araştırmalarında en büyük zorluk, düşük eşik, yüksek kazanç, uzun kazanç ömrü ve yüksek kararlılığa sahip bir kolloidal kuantum nokta kazanç ortamının nasıl elde edileceğidir. Nanotabakalar, dev kuantum noktaları, gradyan gradyan kuantum noktaları ve perovskit kuantum noktaları gibi yeni yapılar ve malzemeler bildirilmiş olmasına rağmen, sürekli dalga optik pompalı lazer elde etmek için birden fazla laboratuvarda tek bir kuantum noktası doğrulanmamıştır; bu da kuantum noktalarının kazanç eşiği ve kararlılığının hala yetersiz olduğunu göstermektedir. Ayrıca, kuantum noktalarının sentezi ve performans karakterizasyonu için birleşik standartların olmaması nedeniyle, farklı ülke ve laboratuvarlardan kuantum noktalarının kazanç performansı raporları büyük ölçüde farklılık göstermekte ve tekrarlanabilirlik yüksek değildir; bu da yüksek kazanç özelliklerine sahip kolloidal kuantum noktalarının geliştirilmesini engellemektedir.
Şu anda, kuantum nokta elektropompalı lazer henüz gerçekleştirilmedi, bu da kuantum noktanın temel fiziği ve temel teknoloji araştırmalarında hala zorluklar olduğunu gösteriyorlazer cihazlarıKolloidal kuantum noktaları (QDS), organik ışık yayan diyotların (LED'ler) elektroenjeksiyon cihaz yapısına atıfta bulunulabilecek yeni bir çözeltide işlenebilir kazanç malzemesidir. Ancak, son çalışmalar basit referansın elektroenjeksiyon kolloidal kuantum nokta lazerini gerçekleştirmek için yeterli olmadığını göstermiştir. Kolloidal kuantum noktaları ve organik malzemeler arasındaki elektronik yapı ve işleme modundaki fark göz önüne alındığında, kolloidal kuantum noktaları ve elektron ve delik taşıma fonksiyonlarına sahip malzemeler için uygun yeni çözelti filmi hazırlama yöntemlerinin geliştirilmesi, kuantum noktaları tarafından indüklenen elektrolazeri gerçekleştirmenin tek yoludur. En olgun kolloidal kuantum nokta sistemi hala ağır metaller içeren kadmiyum kolloidal kuantum noktalarıdır. Çevre koruma ve biyolojik tehlikeler göz önüne alındığında, yeni sürdürülebilir kolloidal kuantum nokta lazer malzemeleri geliştirmek büyük bir zorluktur.
Gelecekteki çalışmalarda, optik pompalı kuantum nokta lazerleri ve elektrik pompalı kuantum nokta lazerleri üzerine yapılan araştırmalar el ele gitmeli ve temel araştırmalar ile pratik uygulamalarda eşit derecede önemli bir rol oynamalıdır. Kolloidal kuantum nokta lazerinin pratik uygulama sürecinde, birçok yaygın sorunun acilen çözülmesi gerekmektedir ve kolloidal kuantum nokta lazerinin benzersiz özellik ve işlevlerinden nasıl tam olarak yararlanılacağı henüz araştırılmamıştır.
Gönderim zamanı: 20 Şubat 2024