LED tradizionalak argiztapenaren eta pantailaren alorrean irauli du eraginkortasun, egonkortasun eta gailuaren tamainari dagokionez duten errendimendu handiagatik.LEDak normalean milimetroko alboko dimentsioak dituzten film erdieroale meheen pilak dira, goritasun-bonbillak eta hodi katodoak bezalako gailu tradizionalak baino askoz txikiagoak.Hala ere, sortzen ari diren aplikazio optoelektronikoek, hala nola errealitate birtuala eta areagotua, mikra edo gutxiagoko LEDak behar dituzte.Itxaropena da mikro-edo azpimikroen eskalako LEDek (µled-ek) led tradizionalek lehendik dituzten goi mailako kalitate asko izaten jarraitzea, hala nola igorpen oso egonkorra, eraginkortasun eta distira handia, energia-kontsumo oso baxua eta kolore osoko igorpena. eremuan milioi bat aldiz txikiagoa den bitartean, pantaila trinkoagoak ahalbidetuz.Led txip horiek zirkuitu fotoniko indartsuagoetarako bidea ere ireki dezakete Si-n txip bakarrean hazi eta metal oxidozko erdieroale osagarriekin (CMOS) elektronikarekin integratzen badira.
Hala ere, orain arte, halako µled-ak iheskor mantendu dira, batez ere igorpen berdetik gorrirako uhin-luzera tartean.Led µ-led ikuspegi tradizionala goitik beherako prozesu bat da, non InGaN putzu kuantikoa (QW) filmak mikro-eskalako gailuetan grabatu prozesu baten bidez grabatzen diren.Film meheko InGaN QW oinarritutako tio2 µledek arreta handia erakarri duten arren, InGaN-en propietate bikain askogatik, hala nola, garraiolari eraginkorraren garraioa eta uhin-luzeraren doikuntza ikusgarri osoan zehar, orain arte alboko horma bezalako arazoek jasan dituzte. gailuaren tamaina txikitu ahala larriagotzen diren korrosio-kalteak.Gainera, polarizazio-eremuak daudenez, uhin-luzera/kolore ezegonkortasuna dute.Arazo honetarako, InGaN ez-polarrak eta erdi-polarrak eta kristal fotonikoaren barrunbeko soluzioak proposatu dira, baina ez dira asegarriak gaur egun.
Light Science and Applications aldizkarian argitaratutako artikulu berri batean, Annabel Michigan-eko Unibertsitateko irakaslea den Zetian Mi-k zuzendutako ikertzaileek oztopo horiek behingoz gainditzen dituzten nitruroa garatu dute eskala azpimikroetako LED berdea iii.µled hauek eskualdeko plasmaz lagundutako izpi molekular epitaxiaren bidez sintetizatu ziren.Goitik beherako ikuspegi tradizionalarekin guztiz kontrastean, hemen µled-a nanoharile multzo batez osatuta dago, bakoitza 100 eta 200 nm arteko diametroa duena, hamarna nanometroz bananduta.Behetik gorako ikuspegi honek, funtsean, alboko hormaren korrosioaren kalteak saihesten ditu.
Gailuaren argi-igorlearen zatia, eskualde aktiboa izenez ere ezagutzen dena, nanoharileen morfologiaz ezaugarritutako core-shell anitz kuantiko putzu (MQW) egiturez osatuta dago.Bereziki, MQW InGaN putzuak eta AlGaN hesiak osatzen dute.III Taldeko indioa, galioa eta aluminioa alboko hormetan adsorbatutako atomoen migrazioaren desberdintasunak direla eta, nanoharileen alboko hormetan indioa falta zela ikusi dugu, non GaN/AlGaN oskolak MQW nukleoa burrito bat bezala biltzen zuen.Ikertzaileek GaN/AlGaN shell honen Al edukia pixkanaka gutxitzen joan zela nanoharien elektroien injekziotik zuloaren injekzio aldetik.GaN eta AlN-en barne polarizazio-eremuen desberdintasuna dela eta, AlGaN geruzan Al edukiaren bolumen-gradiente horrek elektroi askeak eragiten ditu, MQW nukleora erraz isurtzen direnak eta kolore ezegonkortasuna arintzen dute polarizazio-eremua murriztuz.
Izan ere, ikertzaileek aurkitu dute mikra bat baino gutxiagoko diametroa duten gailuetan elektrolumineszentziaren uhin-luzera gailurra edo korronteek eragindako argi-igorpena konstante mantentzen dela korronte injekzio-aldaketaren magnitude-ordena batean.Horrez gain, Mi irakaslearen taldeak aurretik garatu du kalitate handiko GaN estaldurak silizioan hazteko metodo bat silizioan nanoharridun ledak hazteko.Horrela, µled bat Si substratu batean kokatzen da beste CMOS elektronika batzuekin integratzeko prest.
µled honek erraz aplikazio potentzial asko ditu.Gailuaren plataforma sendoagoa izango da txiparen RGB pantaila integratuaren emisio-uhin-luzera gorrira hedatzen den heinean.
Argitalpenaren ordua: 2023-01-10