Progreso da investigación sobre láseres de puntos cuánticos coloidais

Progreso da investigación deláseres de puntos cuánticos coloidais
Segundo os diferentes métodos de bombeo, os láseres de puntos cuánticos coloidais pódense dividir en dúas categorías: láseres de puntos cuánticos coloidais bombeados opticamente e láseres de puntos cuánticos coloidais bombeados electricamente. En moitos campos como o laboratorio e a industria,láseres bombeados opticamente, como os láseres de fibra e os láseres de zafiro dopado con titanio, están a desempeñar un papel importante. Ademais, nalgúns escenarios específicos, como no campo deláser de microfluxo óptico, o método láser baseado no bombeo óptico é a mellor opción. Non obstante, tendo en conta a portabilidade e a ampla gama de aplicacións, a clave para a aplicación dos láseres de puntos cuánticos coloidais é conseguir unha saída láser baixo bombeo eléctrico. Con todo, ata o de agora, non se realizaron láseres de puntos cuánticos coloidais bombeados electricamente. Polo tanto, coa realización de láseres de puntos cuánticos coloidais bombeados electricamente como liña principal, o autor primeiro analiza a ligazón clave para obter láseres de puntos cuánticos coloidais inxectados electricamente, é dicir, a realización de láseres de puntos cuánticos coloidais de onda continua bombeados opticamente, e despois esténdese ao láser de solución bombeado opticamente de puntos cuánticos coloidais, que é moi probable que sexa o primeiro en realizar unha aplicación comercial. A estrutura do corpo deste artigo móstrase na Figura 1.

Desafío existente
Na investigación do láser de puntos cuánticos coloidais, o maior desafío segue sendo como obter un medio de ganancia de puntos cuánticos coloidais con baixo limiar, alta ganancia, longa vida útil de ganancia e alta estabilidade. Aínda que se informaron de novas estruturas e materiais como nanocapas, puntos cuánticos xigantes, puntos cuánticos de gradiente e puntos cuánticos de perovskita, non se confirmou ningún punto cuántico en varios laboratorios para obter un láser bombeado opticamente de onda continua, o que indica que o limiar de ganancia e a estabilidade dos puntos cuánticos aínda son insuficientes. Ademais, debido á falta de estándares unificados para a síntese e a caracterización do rendemento dos puntos cuánticos, os informes de rendemento de ganancia de puntos cuánticos de diferentes países e laboratorios difiren moito, e a repetibilidade non é alta, o que tamén dificulta o desenvolvemento de puntos cuánticos coloidais con propiedades de alta ganancia.

Na actualidade, o láser electrobombeado por puntos cuánticos non se materializou, o que indica que aínda existen desafíos na física básica e na investigación tecnolóxica clave dos puntos cuánticos.dispositivos láserOs puntos cuánticos coloidais (QDS) son un novo material de ganancia procesable en solución, que se pode referir á estrutura do dispositivo de electroinxección dos díodos orgánicos emisores de luz (LED). Non obstante, estudos recentes demostraron que unha simple referencia non é suficiente para realizar o láser de puntos cuánticos coloidais de electroinxección. Tendo en conta a diferenza na estrutura electrónica e o modo de procesamento entre os puntos cuánticos coloidais e os materiais orgánicos, o desenvolvemento de novos métodos de preparación de películas en solución axeitados para puntos cuánticos coloidais e materiais con funcións de transporte de electróns e buratos é a única forma de realizar o electroláser inducido por puntos cuánticos. O sistema de puntos cuánticos coloidais máis maduro segue sendo o dos puntos cuánticos coloidais de cadmio que conteñen metais pesados. Tendo en conta a protección ambiental e os riscos biolóxicos, o desenvolvemento de novos materiais láser de puntos cuánticos coloidais sostibles supón un gran desafío.

En traballos futuros, a investigación de láseres de puntos cuánticos bombeados opticamente e láseres de puntos cuánticos bombeados electricamente debería ir da man e desempeñar un papel igualmente importante na investigación básica e nas aplicacións prácticas. No proceso de aplicación práctica do láser de puntos cuánticos coloidais, moitos problemas comúns deben resolverse con urxencia, e aínda queda por explorar como aproveitar plenamente as propiedades e funcións únicas dos puntos cuánticos coloidais.