콜로이드 양자점 레이저 연구 진행 상황

연구 진행 상황콜로이드 양자점 레이저
다양한 펌핑 방식에 따라 콜로이드 양자점 레이저는 광학 펌핑 콜로이드 양자점 레이저와 전기 펌핑 콜로이드 양자점 레이저의 두 가지 범주로 나눌 수 있습니다. 실험실 및 산업 등 여러 분야에서광학적으로 펌핑된 레이저파이버 레이저나 티타늄 도핑 사파이어 레이저와 같은 레이저들이 중요한 역할을 하고 있습니다. 또한,광학 마이크로플로우 레이저광 펌핑 기반 레이저 방식이 최선의 선택입니다. 그러나 휴대성과 광범위한 응용 분야를 고려할 때, 콜로이드 양자점 레이저 응용의 핵심은 전기 펌핑 하에서 레이저 출력을 달성하는 것입니다. 그러나 지금까지 전기 펌핑 방식의 콜로이드 양자점 레이저는 구현되지 않았습니다. 따라서 전기 펌핑 방식의 콜로이드 양자점 레이저 구현을 주요 목표로 삼고, 저자는 먼저 전기 주입 콜로이드 양자점 레이저를 얻는 핵심 연결 고리, 즉 콜로이드 양자점 연속파 광 펌핑 레이저의 구현에 대해 논의한 후, 상업적으로 최초로 구현될 가능성이 높은 콜로이드 양자점 광 펌핑 용액 레이저에 대해 설명합니다. 본 논문의 구성은 그림 1에 나와 있습니다.

기존 과제
콜로이드 양자점 레이저 연구에서 가장 큰 과제는 낮은 임계치, 높은 이득, 긴 이득 수명 및 높은 안정성을 갖는 콜로이드 양자점 이득 매질을 얻는 방법입니다. 나노시트, 거대 양자점, 그래디언트 양자점, 페로브스카이트 양자점과 같은 새로운 구조와 재료가 보고되었지만, 여러 실험실에서 연속파 광 펌핑 레이저를 얻는 단일 양자점은 확인되지 않았습니다. 이는 양자점의 이득 임계치와 안정성이 여전히 부족함을 시사합니다. 또한, 양자점 합성 및 성능 특성화에 대한 통일된 표준이 없기 때문에 여러 국가 및 실험실의 양자점 이득 성능 보고서가 크게 다르고 반복성이 높지 않아 고이득 특성을 갖는 콜로이드 양자점 개발이 어려워집니다.

현재 양자점 전기펌핑 레이저는 아직 구현되지 않아 양자점의 기초물리학 및 핵심기술 연구에 여전히 과제가 남아 있음을 시사한다.레이저 장치콜로이드 양자점(QDS)은 새로운 용액 공정이 가능한 이득 물질로, 유기 발광 다이오드(LED)의 전기 주입 소자 구조와 유사합니다. 그러나 최근 연구에 따르면 전기 주입 콜로이드 양자점 레이저를 구현하기에는 단순한 참조만으로는 충분하지 않다는 것이 밝혀졌습니다. 콜로이드 양자점과 유기 재료 간의 전자 구조 및 공정 방식의 차이를 고려할 때, 콜로이드 양자점에 적합한 새로운 용액 필름 제조 방법과 전자 및 정공 수송 기능을 가진 재료의 개발만이 양자점 유도 전기 레이저를 구현할 수 있는 유일한 방법입니다. 가장 성숙한 콜로이드 양자점 시스템은 여전히 ​​중금속을 함유한 카드뮴 콜로이드 양자점입니다. 환경 보호와 생물학적 유해성을 고려할 때, 지속 가능한 새로운 콜로이드 양자점 레이저 재료를 개발하는 것은 중요한 과제입니다.

향후 연구에서는 광 펌핑 양자점 레이저와 전기 펌핑 양자점 레이저 연구가 함께 진행되어 기초 연구와 실제 응용 분야에서 동등하게 중요한 역할을 수행해야 합니다. 콜로이드 양자점 레이저의 실제 응용 과정에서는 많은 공통적인 문제들을 시급히 해결해야 하며, 콜로이드 양자점의 고유한 특성과 기능을 최대한 활용할 수 있는 방안에 대한 연구가 여전히 필요합니다.