Avances de la investigación deLáseres coloidales de puntos cuánticos
Según los diferentes métodos de bombeo, los láseres de puntos cuánticos coloidales se pueden dividir en dos categorías: láseres de puntos cuánticos coloidales bombeados ópticamente y láseres de puntos cuánticos coloidales bombeados eléctricamente.En muchos campos como el laboratorio y la industria,láseres bombeados ópticamente, como los láseres de fibra y los láseres de zafiro dopados con titanio, desempeñan un papel importante.Además, en algunos escenarios específicos, como en el ámbito deláser óptico de microflujo, el método láser basado en bombeo óptico es la mejor opción.Sin embargo, considerando la portabilidad y la amplia gama de aplicaciones, la clave para la aplicación de láseres de puntos cuánticos coloidales es lograr una salida láser mediante bombeo eléctrico.Sin embargo, hasta ahora no se han realizado láseres de puntos cuánticos coloidales bombeados eléctricamente.Por lo tanto, con la realización de láseres de puntos cuánticos coloidales bombeados eléctricamente como línea principal, el autor analiza primero el vínculo clave para obtener láseres de puntos cuánticos coloidales inyectados eléctricamente, es decir, la realización de un láser de puntos cuánticos coloidales de onda continua bombeado ópticamente, y luego se extiende al láser de solución bombeada ópticamente de puntos cuánticos coloidales, que es muy probable que sea el primero en realizar una aplicación comercial.La estructura del cuerpo de este artículo se muestra en la Figura 1.
Desafío existente
En la investigación del láser de puntos cuánticos coloidales, el mayor desafío sigue siendo cómo obtener un medio de ganancia de puntos cuánticos coloidales con un umbral bajo, una ganancia alta, una vida útil prolongada y una alta estabilidad.Aunque se han informado estructuras y materiales novedosos como nanoláminas, puntos cuánticos gigantes, puntos cuánticos de gradiente y puntos cuánticos de perovskita, en múltiples laboratorios no se ha confirmado ningún punto cuántico para obtener un láser bombeado ópticamente de onda continua, lo que indica que el umbral de ganancia y la estabilidad de los puntos cuánticos aún son insuficientes.Además, debido a la falta de estándares unificados para la síntesis y caracterización del rendimiento de puntos cuánticos, los informes de rendimiento de ganancia de puntos cuánticos de diferentes países y laboratorios difieren mucho, y la repetibilidad no es alta, lo que también obstaculiza el desarrollo de puntos cuánticos coloidales. puntos con propiedades de alta ganancia.
En la actualidad, el láser electrobombeado de puntos cuánticos no se ha realizado, lo que indica que todavía existen desafíos en la física básica y la investigación tecnológica clave de los puntos cuánticos.dispositivos láser.Los puntos cuánticos coloidales (QDS) son un nuevo material de ganancia procesable en solución, que puede referirse a la estructura del dispositivo de electroinyección de diodos orgánicos emisores de luz (LED).Sin embargo, estudios recientes han demostrado que una simple referencia no es suficiente para realizar la electroinyección con láser de puntos cuánticos coloidales.Teniendo en cuenta la diferencia en la estructura electrónica y el modo de procesamiento entre los puntos cuánticos coloidales y los materiales orgánicos, el desarrollo de nuevos métodos de preparación de películas en solución adecuados para puntos cuánticos coloidales y materiales con funciones de transporte de electrones y huecos es la única forma de realizar el electroláser inducido por puntos cuánticos. .El sistema de puntos cuánticos coloidales más maduro sigue siendo el de los puntos cuánticos coloidales de cadmio que contienen metales pesados.Teniendo en cuenta la protección del medio ambiente y los peligros biológicos, desarrollar nuevos materiales láser de puntos cuánticos coloidales sostenibles constituye un gran desafío.
En futuros trabajos, la investigación de los láseres de puntos cuánticos bombeados ópticamente y de los láseres de puntos cuánticos bombeados eléctricamente debería ir de la mano y desempeñar un papel igualmente importante en la investigación básica y en las aplicaciones prácticas.En el proceso de aplicación práctica del láser de punto cuántico coloidal, es necesario resolver urgentemente muchos problemas comunes, y aún queda por explorar cómo aprovechar al máximo las propiedades y funciones únicas del punto cuántico coloidal.
Hora de publicación: 20-feb-2024