კოლოიდური კვანტური წერტილოვანი ლაზერების კვლევის პროგრესი

კვლევის პროგრესიკოლოიდური კვანტური წერტილოვანი ლაზერები
სხვადასხვა ტუმბოს მეთოდის მიხედვით, კოლოიდური კვანტური წერტილების ლაზერები შეიძლება დაიყოს ორ კატეგორიად: ოპტიკურად ტუმბოს კოლოიდური კვანტური წერტილების ლაზერები და ელექტრულად ტუმბოს კოლოიდური კვანტური წერტილების ლაზერები. მრავალ სფეროში, როგორიცაა ლაბორატორია და მრეწველობა,ოპტიკურად ტუმბოს ლაზერები, როგორიცაა ბოჭკოვანი ლაზერები და ტიტანით დოპირებული საფირონის ლაზერები, მნიშვნელოვან როლს თამაშობენ. გარდა ამისა, ზოგიერთ კონკრეტულ სცენარში, მაგალითად, სფეროშიოპტიკური მიკროფლოვის ლაზერი, ოპტიკურ ტუმბოზე დაფუძნებული ლაზერული მეთოდი საუკეთესო არჩევანია. თუმცა, პორტაბელურობისა და გამოყენების ფართო სპექტრის გათვალისწინებით, კოლოიდური კვანტური წერტილოვანი ლაზერების გამოყენების გასაღები ელექტრო ტუმბოს ქვეშ ლაზერული გამომავალი სიმძლავრის მიღწევაა. თუმცა, აქამდე, ელექტრულად ტუმბოს კოლოიდური კვანტური წერტილოვანი ლაზერები არ განხორციელებულა. ამიტომ, ელექტრულად ტუმბოს კოლოიდური კვანტური წერტილოვანი ლაზერების რეალიზაციის მთავარ ხაზად, ავტორი ჯერ განიხილავს ელექტრულად ინექციური კოლოიდური კვანტური წერტილოვანი ლაზერების მიღების მთავარ რგოლს, ანუ კოლოიდური კვანტური წერტილოვანი უწყვეტი ტალღის ოპტიკურად ტუმბოს ლაზერის რეალიზაციას, შემდეგ კი ვრცელდება კოლოიდურ კვანტურ წერტილოვან ოპტიკურად ტუმბოს ხსნარ ლაზერზე, რომელიც, სავარაუდოდ, პირველი იქნება, ვინც კომერციულ გამოყენებას განახორციელებს. ამ სტატიის კორპუსის სტრუქტურა ნაჩვენებია ნახაზ 1-ში.

არსებული გამოწვევა
კოლოიდური კვანტური წერტილების ლაზერის კვლევაში ყველაზე დიდი გამოწვევა კვლავ რჩება კოლოიდური კვანტური წერტილების გამაძლიერებელი გარემოს მიღებას დაბალი ზღურბლით, მაღალი გამაძლიერებლით, ხანგრძლივი გამაძლიერებელი ხანგრძლივობით და მაღალი სტაბილურობით. მიუხედავად იმისა, რომ აღწერილია ისეთი ახალი სტრუქტურები და მასალები, როგორიცაა ნანოფურცლები, გიგანტური კვანტური წერტილები, გრადიენტული გრადიენტული კვანტური წერტილები და პეროვსკიტის კვანტური წერტილები, მრავალ ლაბორატორიაში არ დადასტურებულა არც ერთი კვანტური წერტილი უწყვეტი ტალღის ოპტიკურად ტუმბოს ლაზერის მისაღებად, რაც მიუთითებს, რომ კვანტური წერტილების გამაძლიერებელი ზღურბლი და სტაბილურობა ჯერ კიდევ არასაკმარისია. გარდა ამისა, კვანტური წერტილების სინთეზისა და შესრულების დახასიათების ერთიანი სტანდარტების არარსებობის გამო, სხვადასხვა ქვეყნისა და ლაბორატორიის კვანტური წერტილების გამაძლიერებელი შესრულების ანგარიშები მნიშვნელოვნად განსხვავდება და განმეორებადობა მაღალი არ არის, რაც ასევე ხელს უშლის მაღალი გამაძლიერებელი თვისებების მქონე კოლოიდური კვანტური წერტილების შემუშავებას.

ამჟამად, კვანტური წერტილების ელექტროტუმბოვანი ლაზერი ჯერ არ არის რეალიზებული, რაც მიუთითებს, რომ კვანტური წერტილების საბაზისო ფიზიკასა და ძირითადი ტექნოლოგიურ კვლევაში ჯერ კიდევ არსებობს გამოწვევები.ლაზერული მოწყობილობებიკოლოიდური კვანტური წერტილები (QDS) წარმოადგენს ახალ, ხსნარში დამუშავებად მასალას, რომელიც შეიძლება მივაკუთვნოთ ორგანული სინათლის გამოსხივების დიოდების (LED) ელექტროინექციის მოწყობილობის სტრუქტურას. თუმცა, ბოლოდროინდელმა კვლევებმა აჩვენა, რომ ელექტროინექციის კოლოიდური კვანტური წერტილოვანი ლაზერის რეალიზაციისთვის მარტივი მითითება საკმარისი არ არის. კოლოიდურ კვანტურ წერტილებსა და ორგანულ მასალებს შორის ელექტრონული სტრუქტურისა და დამუშავების რეჟიმის განსხვავების გათვალისწინებით, კოლოიდური კვანტური წერტილებისა და ელექტრონებისა და ხვრელების ტრანსპორტირების ფუნქციების მქონე მასალებისთვის შესაფერისი ხსნარის ფირის მომზადების ახალი მეთოდების შემუშავება კვანტური წერტილებით ინდუცირებული ელექტროლაზერის რეალიზაციის ერთადერთი გზაა. ყველაზე განვითარებული კოლოიდური კვანტური წერტილოვანი სისტემა კვლავ მძიმე მეტალების შემცველი კადმიუმის კოლოიდური კვანტური წერტილებია. გარემოს დაცვისა და ბიოლოგიური საფრთხეების გათვალისწინებით, ახალი მდგრადი კოლოიდური კვანტური წერტილოვანი ლაზერული მასალების შემუშავება დიდ გამოწვევას წარმოადგენს.

სამომავლო სამუშაოებში, ოპტიკურად ამოტუმბული კვანტური წერტილების ლაზერების და ელექტრულად ამოტუმბული კვანტური წერტილების ლაზერების კვლევა ერთმანეთთან უნდა იყოს დაკავშირებული და თანაბრად მნიშვნელოვან როლს უნდა ასრულებდეს საბაზისო კვლევასა და პრაქტიკულ გამოყენებაში. კოლოიდური კვანტური წერტილების ლაზერის პრაქტიკული გამოყენების პროცესში, ბევრი გავრცელებული პრობლემა სასწრაფოდ უნდა გადაიჭრას და ჯერ კიდევ შესასწავლია, თუ როგორ უნდა მოხდეს კოლოიდური კვანტური წერტილის უნიკალური თვისებებისა და ფუნქციების სრულად გამოყენება.