Koloidālo kvantu punktu lāzeru pētniecības progress

Pētījuma progresskoloīdie kvantu punktu lāzeri
Saskaņā ar dažādajām sūknēšanas metodēm koloīdos kvantu punktu lāzerus var iedalīt divās kategorijās: optiski sūknētie koloīdie kvantu punktu lāzeri un elektriski sūknētie koloīdie kvantu punktu lāzeri. Daudzās jomās, piemēram, laboratorijā un rūpniecībā,optiski sūknētie lāzeri, piemēram, šķiedru lāzeriem un ar titānu leģētiem safīra lāzeriem, ir svarīga loma. Turklāt dažos īpašos gadījumos, piemēram,optiskais mikroplūsmas lāzers, lāzera metode, kuras pamatā ir optiskā sūknēšana, ir labākā izvēle. Tomēr, ņemot vērā pārnesamību un plašo pielietojumu klāstu, koloīdo kvantu punktu lāzeru pielietošanas atslēga ir panākt lāzera jaudu, izmantojot elektrisko sūknēšanu. Tomēr līdz šim elektriski sūknēti koloīdie kvantu punktu lāzeri nav realizēti. Tāpēc, elektriski sūknētu koloīdo kvantu punktu lāzeru realizācijai kā galvenajai jomai, autors vispirms apspriež galveno posmu elektriski injicētu koloīdo kvantu punktu lāzeru iegūšanā, proti, koloīdo kvantu punktu nepārtrauktas darbības optiski sūknēta lāzera realizāciju, un pēc tam paplašina to līdz koloīdo kvantu punktu optiski sūknēta šķīduma lāzeram, kas, visticamāk, būs pirmais, kas realizēs komerciālu pielietojumu. Šī raksta pamatstruktūra ir parādīta 1. attēlā.

Esošs izaicinājums
Koloidālā kvantu punktu lāzera pētījumos lielākais izaicinājums joprojām ir iegūt koloīdu kvantu punktu pastiprināšanas vidi ar zemu slieksni, augstu pastiprinājumu, ilgu pastiprinājuma laiku un augstu stabilitāti. Lai gan ir ziņots par jaunām struktūrām un materiāliem, piemēram, nanoslānām, milzu kvantu punktiem, gradienta gradienta kvantu punktiem un perovskīta kvantu punktiem, neviens kvantu punkts nav apstiprināts vairākās laboratorijās, lai iegūtu nepārtrauktas darbības optiski sūknētu lāzeru, kas norāda, ka kvantu punktu pastiprinājuma slieksnis un stabilitāte joprojām ir nepietiekama. Turklāt, tā kā trūkst vienotu standartu kvantu punktu sintēzei un veiktspējas raksturošanai, kvantu punktu pastiprināšanas veiktspējas ziņojumi no dažādām valstīm un laboratorijām ievērojami atšķiras, un atkārtojamība nav augsta, kas arī kavē koloīdu kvantu punktu ar augstu pastiprinājuma īpašībām izstrādi.

Pašlaik kvantu punktu elektropumpētais lāzers vēl nav realizēts, kas norāda, ka kvantu punktu pamatfizikā un galveno tehnoloģiju izpētē joprojām pastāv izaicinājumi.lāzera ierīcesKoloidālie kvantu punkti (QDS) ir jauns šķīdumā apstrādājams pastiprināšanas materiāls, ko var attiecināt uz organisko gaismas diožu (LED) elektroinjekcijas ierīces struktūru. Tomēr jaunākie pētījumi liecina, ka vienkārša atsauce nav pietiekama, lai realizētu elektroinjekcijas koloīdo kvantu punktu lāzeru. Ņemot vērā elektroniskās struktūras un apstrādes režīma atšķirības starp koloīdiem kvantu punktiem un organiskiem materiāliem, jaunu šķīduma plēves sagatavošanas metožu izstrāde, kas piemērotas koloīdiem kvantu punktiem un materiāliem ar elektronu un caurumu transporta funkcijām, ir vienīgais veids, kā realizēt kvantu punktu inducēto elektrolāzeru. Visnobriedušākā koloīdo kvantu punktu sistēma joprojām ir kadmija koloīdie kvantu punkti, kas satur smagos metālus. Ņemot vērā vides aizsardzību un bioloģiskos apdraudējumus, jaunu ilgtspējīgu koloīdo kvantu punktu lāzeru materiālu izstrāde ir liels izaicinājums.

Turpmākajā darbā optiski sūknētu kvantu punktu lāzeru un elektriski sūknētu kvantu punktu lāzeru pētījumiem jāiet roku rokā un tiem jābūt vienlīdz svarīgiem gan pamatpētījumos, gan praktiskajā pielietojumā. Koloīdā kvantu punktu lāzera praktiskās pielietošanas procesā steidzami jāatrisina daudzas bieži sastopamas problēmas, un vēl jāizpēta, kā pilnībā izmantot koloīdā kvantu punktu unikālās īpašības un funkcijas.