近日，中科院大连化物所化学反应动力学全国重点实验室光电材料动力学研究组（1121 组）吴凯丰研究员团队在胶体量子点激光研究中取得新进展，开发出的量子点液体激光器具备超稳定、高效率的特点，有望替代传统有机染料激光器中国科学院大连化学物理研究所。具体情况如下中国科学院大连化学物理研究所：

• 技术突破：
  • 选择合适材料：团队以铅卤钙钛矿量子点材料作为研究对象，开发了基于 CsPbBr₃和 CsPbI₃钙钛矿量子点溶液的液体激光器，解决了钙钛矿材料热稳定性欠佳，固态器件因无法有效热管理而快速热衰退的问题。通过将量子点溶液与法布里 - 珀罗谐振腔耦合，在纳秒脉冲准连续波的泵浦下实现了稳定的激光输出，激光波长分别为 537nm 与 690nm，且通过调节卤素离子组成，原则上可实现 400 至 700nm 光谱范围的连续可调谐激光输出。
  • 抑制俄歇效应：对 CdSe/ZnSe/ZnS 核壳结构量子点进行壳层组分连续渐变设计，有效抑制了多激子俄歇效应，延长了量子点的光增益寿命。结合双脉冲泵浦的策略，规避了由俄歇衰退导致的增益淬灭问题，最终实现了 17.2% 的能量转化效率。
• 性能优势：该量子点液体激光器连续稳定工作 10 天以上，展现出了极佳的稳定性。此外，团队开发的合成方法可实现单次制备超过 10 升的该类量子点溶液，且量子点在水相中同样有优异的激光性能。
• 应用前景：传统有机染料激光器存在稳定性较差等问题，而量子点液体激光器在稳定性和效率上的优势使其有望在未来替代传统有机染料激光器，在光流体学、生物成像和诊断等领域也具有应用潜力。

相关研究成果分别以 “Ultrastable lasing from perovskite colloidal nanocrystals” 和 “Stable, Efficient, and Scalable Multicolor Lasing from Colloidal Quantum Dots in Liquids” 为题，发表在《科学进展》（Science Advances）和《美国化学会・纳米》（ACS Nano）上中国科学院大连化学物理研究所。