Forschungsfortschritt kolloidaler Quantenpunktlaser

Forschungsfortschritt vonkolloidale Quantenpunktlaser
Entsprechend den unterschiedlichen Pumpmethoden können kolloidale Quantenpunktlaser in zwei Kategorien eingeteilt werden: optisch gepumpte kolloidale Quantenpunktlaser und elektrisch gepumpte kolloidale Quantenpunktlaser. In vielen Bereichen wie Labor und Industrie,optisch gepumpte LaserDabei spielen beispielsweise Faserlaser und mit Titan dotierte Saphirlaser eine wichtige Rolle. Darüber hinaus in einigen spezifischen Szenarien, beispielsweise im Bereichoptischer Mikroflusslaser, ist die auf optischem Pumpen basierende Lasermethode die beste Wahl. Angesichts der Portabilität und des breiten Anwendungsspektrums liegt der Schlüssel zur Anwendung kolloidaler Quantenpunktlaser jedoch darin, eine Laserleistung durch elektrisches Pumpen zu erzielen. Bisher wurden jedoch keine elektrisch gepumpten kolloidalen Quantenpunktlaser realisiert. Daher erörtert der Autor mit der Realisierung elektrisch gepumpter kolloidaler Quantenpunktlaser als Hauptlinie zunächst die Schlüsselverbindung zur Erzielung elektrisch injizierter kolloidaler Quantenpunktlaser, d erstreckt sich auf den kolloidalen Quantenpunktlaser mit optisch gepumpter Lösung, der höchstwahrscheinlich der erste sein wird, der eine kommerzielle Anwendung realisiert. Die Körperstruktur dieses Artikels ist in Abbildung 1 dargestellt.

Bestehende Herausforderung
Bei der Erforschung kolloidaler Quantenpunktlaser besteht die größte Herausforderung immer noch darin, ein kolloidales Quantenpunkt-Verstärkungsmedium mit niedrigem Schwellenwert, hoher Verstärkung, langer Verstärkungslebensdauer und hoher Stabilität zu erhalten. Obwohl über neuartige Strukturen und Materialien wie Nanoblätter, Riesenquantenpunkte, Gradientengradientenquantenpunkte und Perowskitquantenpunkte berichtet wurde, wurde in mehreren Labors nicht bestätigt, dass ein einzelner Quantenpunkt einen optisch gepumpten Dauerstrichlaser erhält, was auf die Verstärkungsschwelle hinweist und Stabilität von Quantenpunkten sind noch unzureichend. Aufgrund des Fehlens einheitlicher Standards für die Synthese und Leistungscharakterisierung von Quantenpunkten unterscheiden sich außerdem die Gewinnleistungsberichte von Quantenpunkten aus verschiedenen Ländern und Laboren erheblich und die Wiederholbarkeit ist nicht hoch, was ebenfalls die Entwicklung kolloidaler Quantenpunkte behindert Punkte mit hohen Verstärkungseigenschaften.

Derzeit ist der elektrogepumpte Quantenpunktlaser noch nicht realisiert, was darauf hindeutet, dass es immer noch Herausforderungen in der Grundlagenphysik und Schlüsseltechnologieforschung von Quantenpunkten gibtLasergeräte. Kolloidale Quantenpunkte (QDS) sind ein neues aus Lösung verarbeitbares Verstärkungsmaterial, das auf die Struktur von Elektroinjektionsgeräten organischer Leuchtdioden (LEDs) zurückgeführt werden kann. Jüngste Studien haben jedoch gezeigt, dass eine einfache Referenz nicht ausreicht, um den kolloidalen Quantenpunktlaser durch Elektroinjektion zu realisieren. Angesichts der Unterschiede in der elektronischen Struktur und im Verarbeitungsmodus zwischen kolloidalen Quantenpunkten und organischen Materialien ist die Entwicklung neuer Methoden zur Herstellung von Lösungsfilmen, die für kolloidale Quantenpunkte und Materialien mit Elektronen- und Lochtransportfunktionen geeignet sind, die einzige Möglichkeit, den durch Quantenpunkte induzierten Elektrolaser zu realisieren . Das ausgereifteste kolloidale Quantenpunktsystem sind nach wie vor kolloidale Cadmium-Quantenpunkte, die Schwermetalle enthalten. Angesichts des Umweltschutzes und biologischer Gefahren ist die Entwicklung neuer nachhaltiger kolloidaler Quantenpunktlasermaterialien eine große Herausforderung.

In zukünftigen Arbeiten soll die Erforschung optisch gepumpter Quantenpunktlaser und elektrisch gepumpter Quantenpunktlaser Hand in Hand gehen und eine gleichermaßen wichtige Rolle in der Grundlagenforschung und praktischen Anwendungen spielen. Im Prozess der praktischen Anwendung des kolloidalen Quantenpunktlasers müssen viele häufig auftretende Probleme dringend gelöst werden, und es bleibt zu erforschen, wie die einzigartigen Eigenschaften und Funktionen des kolloidalen Quantenpunktlasers voll ausgeschöpft werden können.