近日，来自美国洛斯阿拉莫斯国家实验室（LANL）的一支科学家团队宣布，他们成功地用基于溶液铸造半导体纳米晶体（又称“胶体量子点”）的电驱动装置实现了光放大。《自然》杂志评价称，这一演示为一种全新的电泵浦激光设备打开了大门——高度灵活、溶液可加工的激光二极管，从此可以在任何晶体或非晶体基片上制备，而不需要复杂的真空生长技术或高度控制的洁净室环境。

实验室研究员、量子点研究计划的负责人Victor Klimov表示，LANL实验室在此前几十年对纳米晶体合成、其光物理性质以及量子点器件的光学和电学设计的研究中，已经发现了通过电驱动胶体量子点实现光放大的能力。

该实验室合成的新型“成分梯度”量子点表现出了长光学增益寿命、大增益系数和低激光阈值等多种特性，而这些特性使它们成为了完美的激光材料。

他表示，利用溶液铸造纳米晶体实现电驱动光放大的方法，可能有助于解决在同一硅芯片上集成光子和电子电路的长期挑战，并有望推进许多其他领域的应用——从照明和显示到量子信息、医疗诊断和化学传感。

二十多年的研究结晶

二十多年来，研究人员一直在寻求通过电泵浦实现胶体量子点激光，而这也是其在实际技术中广泛应用的先决条件。

传统的激光二极管在电激发下产生高度单色的相干光，在现代技术中无处不在。但它们也有不足之处：可扩展性方面的挑战，可搭载波长范围的差距，以及与硅技术的不兼容性，这些都限制了它们在微电子领域的应用。这些问题促使人们在高度灵活和易于扩展的解决方案领域寻找替代品——可加工材料。