Kemajuan penyelidikanlaser titik kuantum koloid
Mengikut kaedah pengepaman yang berbeza, laser titik kuantum koloid boleh dibahagikan kepada dua kategori: laser titik kuantum koloid yang dipam secara optik dan laser titik kuantum koloid yang dipam secara elektrik. Dalam pelbagai bidang seperti makmal dan industri,laser yang dipam secara optik, seperti laser gentian dan laser nilam yang didop titanium, memainkan peranan penting. Di samping itu, dalam beberapa senario tertentu, seperti dalam bidanglaser aliran mikro optik, kaedah laser berdasarkan pam optik adalah pilihan terbaik. Walau bagaimanapun, memandangkan kebolehgunaan dan pelbagai aplikasi, kunci kepada aplikasi laser titik kuantum koloid adalah untuk mencapai output laser di bawah pam elektrik. Walau bagaimanapun, sehingga kini, laser titik kuantum koloid yang dipam secara elektrik belum direalisasikan. Oleh itu, dengan merealisasikan laser titik kuantum koloid yang dipam secara elektrik sebagai garis utama, penulis pertama kali membincangkan pautan utama untuk mendapatkan laser titik kuantum koloid yang disuntik secara elektrik, iaitu, merealisasikan laser gelombang berterusan titik kuantum koloid yang dipam secara optik, dan kemudian meluas kepada laser larutan titik kuantum koloid yang dipam secara optik, yang kemungkinan besar akan menjadi yang pertama merealisasikan aplikasi komersial. Struktur badan artikel ini ditunjukkan dalam Rajah 1.
Cabaran sedia ada
Dalam penyelidikan laser titik kuantum koloid, cabaran terbesar masih bagaimana untuk mendapatkan medium penguatan titik kuantum koloid dengan ambang rendah, penguatan tinggi, jangka hayat penguatan yang panjang dan kestabilan yang tinggi. Walaupun struktur dan bahan baharu seperti nanosheet, titik kuantum gergasi, titik kuantum kecerunan kecerunan, dan titik kuantum perovskit telah dilaporkan, tiada satu pun titik kuantum telah disahkan di pelbagai makmal untuk mendapatkan laser yang dipam secara optik gelombang berterusan, yang menunjukkan bahawa ambang penguatan dan kestabilan titik kuantum masih tidak mencukupi. Di samping itu, disebabkan oleh kekurangan piawaian seragam untuk sintesis dan pencirian prestasi titik kuantum, laporan prestasi penguatan titik kuantum dari negara dan makmal yang berbeza sangat berbeza, dan kebolehulangannya tidak tinggi, yang juga menghalang pembangunan titik kuantum koloid dengan sifat penguatan yang tinggi.
Pada masa ini, laser elektropam titik kuantum belum direalisasikan, menunjukkan bahawa masih terdapat cabaran dalam fizik asas dan penyelidikan teknologi utama titik kuantum.peranti laserTitik kuantum koloid (QDS) ialah bahan gandaan boleh diproses larutan baharu, yang boleh dirujuk kepada struktur peranti elektrosuntikan diod pemancar cahaya organik (LED). Walau bagaimanapun, kajian terbaru menunjukkan bahawa rujukan mudah tidak mencukupi untuk merealisasikan laser titik kuantum koloid elektrosuntikan. Memandangkan perbezaan dalam struktur elektronik dan mod pemprosesan antara titik kuantum koloid dan bahan organik, pembangunan kaedah penyediaan filem larutan baharu yang sesuai untuk titik kuantum koloid dan bahan dengan fungsi pengangkutan elektron dan lubang adalah satu-satunya cara untuk merealisasikan elektrolaser yang diinduksi oleh titik kuantum. Sistem titik kuantum koloid yang paling matang masih merupakan titik kuantum koloid kadmium yang mengandungi logam berat. Memandangkan perlindungan alam sekitar dan bahaya biologi, adalah satu cabaran besar untuk membangunkan bahan laser titik kuantum koloid baharu yang mampan.
Dalam kajian masa hadapan, penyelidikan laser titik kuantum yang dipam secara optik dan laser titik kuantum yang dipam secara elektrik harus berjalan seiring dan memainkan peranan yang sama penting dalam penyelidikan asas dan aplikasi praktikal. Dalam proses aplikasi praktikal laser titik kuantum koloid, banyak masalah biasa perlu diselesaikan dengan segera, dan cara untuk memainkan peranan sepenuhnya kepada sifat dan fungsi unik titik kuantum koloid masih perlu diterokai.
Masa siaran: 20-Feb-2024