二合一：量子点突破结合了激光和 LED 功能

发布时间：2023-05-22 09:12:55 栏目：生活

导读 实验室研究人员推动胶体量子点激光技术更接近设备就绪。洛斯阿拉莫斯国家实验室的研究人员在使用胶体量子点技术开发高强度光发射器方面取得

实验室研究人员推动胶体量子点激光技术更接近设备就绪。

洛斯阿拉莫斯国家实验室的研究人员在使用胶体量子点技术开发高强度光发射器方面取得了重大进展，创造了具有前所未有的亮度水平的双功能设备。这一突破可能会影响各个领域，包括集成电子学、光子学和医学诊断学，并使功能性量子点激光二极管更接近现实。

洛斯阿拉莫斯国家实验室团队已经克服了基于胶体量子点技术的技术上可行的高强度光发射器的关键挑战，从而产生了既可作为光激发激光器又可作为高亮度电驱动发光二极管运行的双功能设备(引领)。



正如Advanced Materials杂志所述，这一进展代表了电泵浦胶体量子点激光器或激光二极管的一个重要里程碑，这是一种新型设备，其影响将跨越众多技术，包括集成电子和光子学、光学互连、实验室-片上平台、可穿戴设备和医疗诊断。

“对胶体量子点激光二极管的探索代表了全球努力的一部分，旨在实现基于可溶液加工材料的电泵浦激光器和放大器，”洛斯阿拉莫斯化学部门的科学家和该研究的团队负责人 Victor Klimov 说。“这些设备因其与几乎任何基板的兼容性、可扩展性以及易于与片上电子和光子学(包括传统的硅基电路)集成而受到追捧。”

与标准 LED 一样，在该团队的新设备中，量子点层充当电驱动光发射器。然而，由于每平方厘米超过 500 安培的极高电流密度，这些设备表现出前所未有的亮度水平，达到每平方米超过一百万坎德拉(坎德拉测量在给定方向发出的光功率)。这种亮度使它们非常适合日光显示、投影仪和交通信号灯等应用。

量子点层还充当具有大净光学增益的高效波导放大器。洛斯阿拉莫斯团队通过包含所有电荷传输层和电泵浦所需的其他元件的全功能 LED 型器件堆栈实现了窄带激光。这一进展为备受期待的电泵激光演示打开了大门，这种效果将允许胶体量子点激光技术的全面实现。