Forskningsframsteg av kolloidala kvantpunktslasrar

Forskning framsteg avkolloidala kvantpunktslasrar
Enligt de olika pumpmetoderna kan kolloidala kvantpunktslasrar delas in i två kategorier: optiskt pumpade kolloidala kvantpunktslasrar och elektriskt pumpade kolloidala kvantpunktslasrar. Inom många områden som laboratoriet och industrin,optiskt pumpade lasrar, såsom fiberlasrar och titaniumdopade safirlasrar, spelar en viktig roll. Dessutom, i vissa specifika scenarier, såsom inom områdetoptisk mikroflödeslaser, lasermetoden baserad på optisk pumpning är det bästa valet. Men med tanke på portabiliteten och det breda utbudet av applikationer är nyckeln till tillämpningen av kolloidala kvantpunktslasrar att uppnå laserutdata under elektrisk pumpning. Men hittills har elektriskt pumpade kolloidala kvantpunktslasrar inte realiserats. Därför, med förverkligandet av elektriskt pumpade kolloidala kvantpunktslasrar som huvudlinjen, diskuterar författaren först nyckellänken för att erhålla elektriskt injicerade kolloidala kvantpunktslasrar, det vill säga realiseringen av kolloidal kvantpunktskontinuerlig våg optiskt pumpad laser, och sedan sträcker sig till den kolloidala kvantpunkts-optiskt pumpade lösningslasern, som med stor sannolikhet kommer att vara den första att realisera kommersiell tillämpning. Kroppsstrukturen för den här artikeln visas i figur 1.

Befintlig utmaning
I forskningen om kolloidal kvantpricklaser är den största utmaningen fortfarande hur man skaffar en kolloidal kvantpunktsförstärkningsmedium med låg tröskel, hög förstärkning, lång livslängd och hög stabilitet. Även om nya strukturer och material som nanosheets, gigantiska kvantprickar, gradientgradientkvantprickar och perovskitkvantprickar har rapporterats, har ingen enskild kvantprick bekräftats i flera laboratorier för att erhålla optiskt pumpad laser med kontinuerlig våg, vilket indikerar att förstärkningströskeln och kvantprickarnas stabilitet är fortfarande otillräcklig. Dessutom, på grund av bristen på enhetliga standarder för syntes och prestandakarakterisering av kvantprickar, skiljer sig resultatrapporterna för kvantprickar från olika länder och laboratorier mycket, och repeterbarheten är inte hög, vilket också hindrar utvecklingen av kolloidalt kvantum. prickar med högförstärkningsegenskaper.

För närvarande har den kvantprickelektropumpade lasern inte realiserats, vilket indikerar att det fortfarande finns utmaningar i den grundläggande fysiken och nyckelteknologiforskningen av kvantpricklaseranordningar. Kolloidala kvantprickar (QDS) är ett nytt lösningsbearbetbart förstärkningsmaterial, som kan hänvisas till strukturen för elektroinjektion av organiska lysdioder (lysdioder). Nyligen genomförda studier har dock visat att enkel referens inte räcker för att förverkliga elektroinjektion av kolloidal kvantpunktslaser. Med tanke på skillnaden i elektronisk struktur och bearbetningsläge mellan kolloidala kvantprickar och organiska material, är utvecklingen av nya metoder för beredning av lösningsfilm lämpliga för kolloidala kvantprickar och material med elektron- och håltransportfunktioner det enda sättet att realisera elektrolasern som induceras av kvantprickar . Det mest mogna kolloidala kvantpricksystemet är fortfarande kadmiumkolloidala kvantprickar som innehåller tungmetaller. Med tanke på miljöskydd och biologiska faror är det en stor utmaning att utveckla nya hållbara kolloidala kvantpricklasermaterial.

I det framtida arbetet bör forskningen kring optiskt pumpade kvantpunktslasrar och elektriskt pumpade kvantpunktslasrar gå hand i hand och spela en lika viktig roll i grundforskning och praktiska tillämpningar. I processen med praktisk tillämpning av kolloidal kvantpricklaser måste många vanliga problem lösas omedelbart, och hur man kan ge full spel åt de unika egenskaperna och funktionerna hos kolloidal kvantprick återstår att utforska.