Progresso na pesquisa de lasers de pontos quânticos coloidais

Progresso da pesquisa delasers de pontos quânticos coloidais
De acordo com os diferentes métodos de bombeamento, os lasers de pontos quânticos coloidais podem ser divididos em duas categorias: lasers de pontos quânticos coloidais com bombeamento óptico e lasers de pontos quânticos coloidais com bombeamento elétrico. Em muitos campos, como laboratórios e indústrias,lasers bombeados opticamente, como lasers de fibra e lasers de safira dopados com titânio, desempenham um papel importante. Além disso, em alguns cenários específicos, como na área delaser de microfluxo ópticoO método a laser baseado em bombeamento óptico é a melhor escolha. No entanto, considerando a portabilidade e a ampla gama de aplicações, a chave para a aplicação de lasers de pontos quânticos coloidais é atingir a saída do laser sob bombeamento elétrico. No entanto, até agora, lasers de pontos quânticos coloidais bombeados eletricamente não foram realizados. Portanto, com a realização de lasers de pontos quânticos coloidais bombeados eletricamente como linha principal, o autor primeiro discute o elo principal da obtenção de lasers de pontos quânticos coloidais eletricamente injetados, ou seja, a realização de lasers de pontos quânticos coloidais bombeados opticamente de onda contínua, e então se estende ao laser de solução de pontos quânticos coloidais bombeados opticamente, que é altamente provável que seja o primeiro a realizar aplicação comercial. A estrutura do corpo deste artigo é mostrada na Figura 1.

Desafio existente
Na pesquisa de lasers de pontos quânticos coloidais, o maior desafio ainda é como obter um meio de ganho de pontos quânticos coloidal com baixo limiar, alto ganho, longa vida útil e alta estabilidade. Embora novas estruturas e materiais, como nanofolhas, pontos quânticos gigantes, pontos quânticos de gradiente gradiente e pontos quânticos de perovskita, tenham sido relatados, nenhum ponto quântico único foi confirmado em múltiplos laboratórios para obter laser de bombeamento óptico de onda contínua, o que indica que o limiar de ganho e a estabilidade dos pontos quânticos ainda são insuficientes. Além disso, devido à falta de padrões unificados para a síntese e caracterização de desempenho de pontos quânticos, os relatórios de desempenho de ganho de pontos quânticos de diferentes países e laboratórios diferem muito, e a repetibilidade não é alta, o que também dificulta o desenvolvimento de pontos quânticos coloidais com propriedades de alto ganho.

Atualmente, o laser eletrobombeado de ponto quântico não foi realizado, indicando que ainda existem desafios na física básica e na pesquisa de tecnologia chave do ponto quântico.dispositivos a laser. Pontos quânticos coloidais (QDS) são um novo material de ganho processável em solução, que pode ser referido à estrutura do dispositivo de eletroinjeção de diodos emissores de luz orgânicos (LEDs). No entanto, estudos recentes mostraram que a simples referência não é suficiente para realizar o laser de ponto quântico coloidal de eletroinjeção. Considerando a diferença na estrutura eletrônica e no modo de processamento entre pontos quânticos coloidais e materiais orgânicos, o desenvolvimento de novos métodos de preparação de filme de solução adequados para pontos quânticos coloidais e materiais com funções de transporte de elétrons e lacunas é a única maneira de realizar o eletrolaser induzido por pontos quânticos. O sistema de ponto quântico coloidal mais maduro ainda é o de pontos quânticos coloidais de cádmio contendo metais pesados. Considerando a proteção ambiental e os riscos biológicos, é um grande desafio desenvolver novos materiais sustentáveis ​​de laser de ponto quântico coloidal.

Em trabalhos futuros, a pesquisa de lasers de pontos quânticos bombeados opticamente e lasers de pontos quânticos bombeados eletricamente deve caminhar lado a lado e desempenhar um papel igualmente importante na pesquisa básica e nas aplicações práticas. No processo de aplicação prática do laser de pontos quânticos coloidais, muitos problemas comuns precisam ser resolvidos urgentemente, e como explorar ao máximo as propriedades e funções únicas dos pontos quânticos coloidais ainda precisa ser explorado.