コロイド量子ドットレーザーの研究の進展

研究の進捗状況コロイド量子ドットレーザー
異なる励起方法に応じて、コロイド量子ドットレーザーは、光励起コロイド量子ドットレーザーと電気励起コロイド量子ドットレーザーの 2 つのカテゴリに分類できます。研究室や産業など多くの分野で、光励起レーザーファイバーレーザーやチタンドープサファイアレーザーなどのレーザーが重要な役割を果たしています。さらに、次のような特定のシナリオでは、光学式マイクロフローレーザー、光ポンピングに基づくレーザー方式が最良の選択です。しかし、可搬性と幅広い用途を考慮すると、コロイダル量子ドットレーザーの応用の鍵は、電気励起下でレーザー出力を達成することです。しかし、これまで電気的に励起されたコロイド量子ドットレーザーは実現されていない。したがって、著者は、電気励起コロイド量子ドットレーザーの実現を主軸として、まず電気注入コロイド量子ドットレーザーを得る重要なリンク、すなわちコロイド量子ドット連続波光励起レーザーの実現について議論し、次に、この研究はコロイド量子ドット光励起溶液レーザーにまで及び、これが最初に商業応用を実現する可能性が高い。この記事の本体構造を図 1 に示します。

既存の課題
コロイド量子ドットレーザーの研究における最大の課題は、低しきい値、高利得、長い利得寿命および高い安定性を備えたコロイド量子ドット利得媒質をいかにして得るかということである。ナノシート、巨大量子ドット、傾斜傾斜量子ドット、ペロブスカイト量子ドットなどの新しい構造や材料が報告されているが、連続波光ポンピングレーザーを得る単一量子ドットは複数の研究室で確認されていない。量子ドットの安定性はまだ不十分です。さらに、量子ドットの合成と性能特性評価に関する統一規格が存在しないため、さまざまな国や研究室からの量子ドットの利得性能報告は大きく異なり、再現性も高くありません。これもコロイド量子の開発を妨げています。高ゲイン特性を持つドット。

現時点では、量子ドット電気励起レーザーは実現されておらず、量子ドットの基礎物理学と主要技術研究にはまだ課題があることが示されています。レーザー装置。コロイド量子ドット (QDS) は、溶液処理可能な新しい利得材料であり、有機発光ダイオード (LED) の電子注入デバイス構造と呼ぶことができます。しかし、最近の研究では、単純な参照だけでは電子注入コロイド量子ドットレーザーを実現するには十分ではないことが示されています。コロイド量子ドットと有機材料の電子構造や加工モードの違いを考慮すると、コロイド量子ドットや電子・正孔輸送機能を持つ材料に適した新しい溶液膜作製法の開発が、量子ドット誘起エレクトロレーザーを実現する唯一の方法である。 。最も成熟したコロイド量子ドット システムは、依然として重金属を含むカドミウム コロイド量子ドットです。環境保護と生物学的危険性を考慮すると、持続可能な新しいコロイド量子ドットレーザー材料を開発することは大きな課題です。

将来の研究では、光励起量子ドットレーザーと電気励起量子ドットレーザーの研究が連携して行われ、基礎研究と実用化において同様に重要な役割を果たすはずです。コロイド量子ドットレーザーの実用化の過程では、多くの共通の問題を早急に解決する必要があり、コロイド量子ドットのユニークな特性と機能をどのように最大限に発揮するかはまだ検討の余地があります。