התקדמות המחקר של לייזרים נקודות קוונטיות קולואידיות

התקדמות המחקר שללייזרים נקודות קוואנטיות קולואידיות
על פי שיטות השאיבה השונות, ניתן לחלק לייזרים נקודות קוואנטיות קולואידיות לשתי קטגוריות: לייזרים נקודות קוואנטיות קולואידיות שאובות אופטית ולייזרים נקודות קוואנטיות קולואידיות שאובות חשמלית. בתחומים רבים כמו המעבדה והתעשייה,לייזרים שאובים אופטית, כגון לייזרים סיבים ולייזרי ספיר מסוממים בטיטניום, משחקים תפקיד חשוב. בנוסף, בכמה תרחישים ספציפיים, כמו בתחום שללייזר מיקרו זרימה אופטי, שיטת הלייזר המבוססת על שאיבה אופטית היא הבחירה הטובה ביותר. עם זאת, בהתחשב בניידות ובמגוון הרחב של יישומים, המפתח ליישום של לייזרים נקודות קוואנטיות קולואידים הוא להשיג פלט לייזר בשאיבה חשמלית. עם זאת, עד כה, לייזר נקודות קוונטיות קולואידיות שאובות חשמלית לא מומשו. לכן, עם מימושם של לייזר נקודות קוונטיות קולואידיות שאובות חשמלית כקו הראשי, המחבר דן תחילה בקישור המפתח של השגת לייזרים נקודות קוואנטיות קולואידיות המוזרקות חשמלית, כלומר, מימוש לייזר גל רציף של נקודות קוואנטיות קולואידיות שאובות אופטית, ולאחר מכן. משתרע על לייזר פתרון קוואנטום קולואידי שאוב אופטית, אשר סביר מאוד שיהיה הראשון לממש יישום מסחרי. מבנה הגוף של מאמר זה מוצג באיור 1.

אתגר קיים
במחקר של לייזר נקודות קוואנטיות קולואידיות, האתגר הגדול ביותר הוא עדיין כיצד להשיג נקודות קוואנטיות קולואידיות בינוניות עם סף נמוך, רווח גבוה, חיי רווח ארוכים ויציבות גבוהה. למרות שדווחו מבנים וחומרים חדשים כגון ננו-גליונות, נקודות קוונטיות ענקיות, נקודות קוונטיות שיפוע ונקודות קוונטיות פרוסקיט, לא אושרה נקודה קוונטית בודדת במספר מעבדות כדי להשיג לייזר שנשאב גל מתמשך בצורה אופטית, מה שמצביע על סף הרווח והיציבות של נקודות קוונטיות עדיין אינן מספקות. בנוסף, בשל היעדר סטנדרטים מאוחדים לסינתזה ואפיון ביצועים של נקודות קוונטיות, דוחות ביצועי הרווח של נקודות קוונטיות ממדינות ומעבדות שונות שונות מאוד, והחזרה אינה גבוהה, מה שמפריע גם להתפתחות קוונטית קולואידית. נקודות עם תכונות רווח גבוה.

נכון לעכשיו, הלייזר שנשאב נקודות קוונטית לא מומש, מה שמעיד על כך שעדיין קיימים אתגרים בפיסיקה הבסיסית ובמחקר הטכנולוגי המפתח של הנקודה הקוונטיתמכשירי לייזר. נקודות קוואנטיות קולואידיות (QDS) הן חומר רווח חדש הניתן לעיבוד פתרון, שניתן להתייחס למבנה התקן ההזרקה האלקטרוניקה של דיודות פולטות אור אורגניות (נוריות). עם זאת, מחקרים עדכניים הראו כי התייחסות פשוטה אינה מספיקה כדי לממש את הלייזר הקוונטי הקולואידלי בהזרקת האלקטרו. בהתחשב בהבדל במבנה האלקטרוני ובאופן העיבוד בין נקודות קוונטיות קולואידיות לחומרים אורגניים, פיתוח שיטות חדשות להכנת סרטי תמיסה המתאימות לנקודות קוונטיות קולואידיות וחומרים בעלי פונקציות של הובלת אלקטרונים וחורים היא הדרך היחידה לממש את האלקטרולייזר המושרה על ידי נקודות קוונטיות. . מערכת הנקודות הקולואידלית הבוגרת ביותר היא עדיין נקודות קוונטיות קולואידיות של קדמיום המכילות מתכות כבדות. בהתחשב בהגנה על הסביבה ובסיכונים ביולוגיים, זהו אתגר גדול לפתח חומרי לייזר קוונטים קוונטיים קולואידים חדשים ברי קיימא.

בעבודה עתידית, המחקר של לייזר נקודות קוונטיות שאובות אופטי ולייזרי נקודות קוונטיות שאובות חשמלית אמור ללכת יד ביד ולמלא תפקיד חשוב לא פחות במחקר בסיסי ויישומים מעשיים. בתהליך היישום המעשי של לייזר נקודות קוואנטיות קולואידיות, בעיות נפוצות רבות צריכות להיפתר בדחיפות, ועוד נותר לחקור כיצד לתת משחק מלא לתכונות והתפקודים הייחודיים של נקודה קוונטית קולואידית.