ความคืบหน้าการวิจัยเลเซอร์ควอนตัมดอทคอลลอยด์

ความคืบหน้าการวิจัยของเลเซอร์จุดควอนตัมคอลลอยด์
ตามวิธีการปั๊มที่แตกต่างกัน เลเซอร์จุดควอนตัมคอลลอยด์สามารถแบ่งออกเป็นสองประเภท: เลเซอร์จุดควอนตัมคอลลอยด์ที่สูบด้วยแสง และเลเซอร์จุดควอนตัมคอลลอยด์ที่สูบด้วยไฟฟ้า ในหลายสาขา เช่น ห้องปฏิบัติการและอุตสาหกรรมเลเซอร์ปั๊มแสงเช่น ไฟเบอร์เลเซอร์และเลเซอร์แซฟไฟร์เจือไทเทเนียม กำลังมีบทบาทสำคัญ นอกจากนี้ ในบางสถานการณ์เฉพาะ เช่น ในด้านของเลเซอร์ออปติคัลไมโครโฟลว์วิธีการเลเซอร์ที่ใช้การปั๊มแบบออปติคัลเป็นทางเลือกที่ดีที่สุด อย่างไรก็ตาม เมื่อพิจารณาถึงความสะดวกในการพกพาและการใช้งานที่หลากหลาย กุญแจสำคัญในการใช้เลเซอร์ควอนตัมดอทคอลลอยด์คือการได้เอาต์พุตเลเซอร์ภายใต้ปั๊มไฟฟ้า อย่างไรก็ตาม จนถึงขณะนี้ เลเซอร์ควอนตัมดอทคอลลอยด์ที่สูบด้วยไฟฟ้ายังไม่เกิดขึ้นจริง ดังนั้น ด้วยการตระหนักถึงเลเซอร์จุดควอนตัมคอลลอยด์ที่สูบด้วยไฟฟ้าเป็นบรรทัดหลัก ผู้เขียนจึงกล่าวถึงการเชื่อมโยงที่สำคัญของการได้รับเลเซอร์จุดควอนตัมคอลลอยด์ที่ฉีดด้วยไฟฟ้า นั่นคือการทำให้เกิดเลเซอร์สูบจุดคอลลอยด์ควอนตัมดอทต่อเนื่องด้วยแสง และจากนั้น ขยายไปสู่เลเซอร์โซลูชันปั๊มจุดคอลลอยด์ควอนตัมแบบออพติคอล ซึ่งมีแนวโน้มสูงที่จะเป็นแห่งแรกที่นำการประยุกต์ใช้เชิงพาณิชย์ไปใช้จริง โครงสร้างเนื้อหาของบทความนี้แสดงในรูปที่ 1

ความท้าทายที่มีอยู่
ในการวิจัยเลเซอร์จุดควอนตัมคอลลอยด์ ความท้าทายที่ใหญ่ที่สุดยังคงเป็นวิธีการเพื่อให้ได้ตัวกลางที่มีจุดเกนคอลลอยด์ควอนตัมที่มีเกณฑ์ต่ำ อัตราขยายสูง อายุการใช้ยาวนาน และความเสถียรสูง แม้ว่าจะมีรายงานโครงสร้างและวัสดุใหม่ ๆ เช่น nanosheets จุดควอนตัมยักษ์ จุดควอนตัมไล่ระดับสีไล่ระดับ และจุดควอนตัม perovskite แต่ไม่มีการยืนยันจุดควอนตัมจุดเดียวในห้องปฏิบัติการหลายแห่งเพื่อรับเลเซอร์ปั๊มแบบออพติคอลคลื่นต่อเนื่อง ซึ่งบ่งชี้ว่าเกณฑ์การรับ และความเสถียรของจุดควอนตัมยังไม่เพียงพอ นอกจากนี้ เนื่องจากขาดมาตรฐานที่เป็นหนึ่งเดียวสำหรับการสังเคราะห์และการกำหนดลักษณะประสิทธิภาพของควอนตัมดอท รายงานประสิทธิภาพที่เพิ่มขึ้นของควอนตัมดอทจากประเทศและห้องปฏิบัติการต่างๆ จึงแตกต่างกันอย่างมาก และความสามารถในการทำซ้ำไม่สูงนัก ซึ่งเป็นอุปสรรคต่อการพัฒนาควอนตัมคอลลอยด์ด้วย จุดที่มีคุณสมบัติเกนสูง

ปัจจุบัน เลเซอร์ปั๊มด้วยไฟฟ้าควอนตัมดอทยังไม่เกิดขึ้นจริง ซึ่งบ่งชี้ว่ายังคงมีความท้าทายในการวิจัยฟิสิกส์พื้นฐานและเทคโนโลยีที่สำคัญของควอนตัมดอทอุปกรณ์เลเซอร์- จุดควอนตัมคอลลอยด์ (QDS) เป็นวัสดุที่ได้รับการประมวลผลแบบใหม่ ซึ่งสามารถอ้างอิงถึงโครงสร้างอุปกรณ์อิเล็กโทรอินเจ็กชันของไดโอดเปล่งแสงอินทรีย์ (ไฟ LED) อย่างไรก็ตาม การศึกษาล่าสุดแสดงให้เห็นว่าการอ้างอิงอย่างง่ายไม่เพียงพอที่จะรับรู้ถึงเลเซอร์ควอนตัมดอทคอลลอยด์คอลลอยด์ด้วยไฟฟ้า เมื่อพิจารณาถึงความแตกต่างในโครงสร้างอิเล็กทรอนิกส์และโหมดการประมวลผลระหว่างจุดควอนตัมคอลลอยด์และวัสดุอินทรีย์ การพัฒนาวิธีการเตรียมฟิล์มสารละลายใหม่ที่เหมาะสำหรับจุดควอนตัมคอลลอยด์และวัสดุที่มีฟังก์ชันการขนส่งอิเล็กตรอนและรูเป็นวิธีเดียวที่จะรับรู้ถึงอิเล็กโตรเลเซอร์ที่เกิดจากจุดควอนตัม . ระบบจุดควอนตัมคอลลอยด์ที่เติบโตเต็มที่ที่สุดยังคงเป็นจุดควอนตัมคอลลอยด์แคดเมียมที่มีโลหะหนัก เมื่อพิจารณาถึงการคุ้มครองสิ่งแวดล้อมและอันตรายทางชีวภาพ ถือเป็นความท้าทายที่สำคัญในการพัฒนาวัสดุเลเซอร์ควอนตัมดอทคอลลอยด์ที่ยั่งยืนชนิดใหม่

ในการทำงานในอนาคต การวิจัยเกี่ยวกับเลเซอร์ควอนตัมดอทที่สูบด้วยแสงและเลเซอร์ควอนตัมดอทที่สูบด้วยไฟฟ้าควรร่วมมือกันและมีบทบาทสำคัญในการวิจัยขั้นพื้นฐานและการใช้งานจริง ในกระบวนการประยุกต์เลเซอร์ควอนตัมดอทคอลลอยด์ในทางปฏิบัติ ปัญหาทั่วไปหลายประการจำเป็นต้องได้รับการแก้ไขอย่างเร่งด่วน และยังคงต้องสำรวจวิธีการใช้คุณสมบัติและฟังก์ชันเฉพาะของคอลลอยด์ควอนตัมดอทอย่างเต็มที่