Tradisjoneel LED hat revolúsjonearre it fjild fan ferljochting en werjefte fanwege harren superieure prestaasjes yn termen fan effisjinsje, stabiliteit en apparaat grutte.LED's binne typysk stapels tinne semiconductorfilms mei laterale dimensjes fan millimeters, folle lytser as tradisjonele apparaten lykas gloeilampen en katodebuizen.Opkommende opto-elektroanyske tapassingen, lykas firtuele en augmented reality, fereaskje lykwols LED's yn 'e grutte fan mikrons of minder.De hope is dat mikro - as submikron skaal LED (µleds) bliuwend in protte fan 'e superieure kwaliteiten hawwe dy't tradisjonele leds al hawwe, lykas tige stabile emisje, hege effisjinsje en helderheid, ultra-leech enerzjyferbrûk, en folsleine kleur emisje, wylst se sawat in miljoen kear lytser binne yn gebiet, wêrtroch kompakter byldskermen mooglik binne.Sokke led-chips kinne ek it paad baan foar machtiger fotonyske circuits as se kinne wurde groeid single-chip op Si en yntegreare mei komplemintêre metalen okside semiconductor (CMOS) elektroanika.
Oant no binne sokke µleds lykwols ûngrypber bleaun, benammen yn it grien oant reade emisjegolflingteberik.De tradisjonele liede µ-led oanpak is in top-down proses wêryn InGaN quantum well (QW) films wurde etste yn mikroskaal apparaten fia in etsproses.Wylst thin-film InGaN QW-basearre tio2 µleds in protte oandacht hawwe lutsen troch in protte fan InGaN's treflike eigenskippen, lykas effisjint ferfierferfier en golflingte-tunabiliteit yn it sichtbere berik, binne se oant no ta pleage troch problemen lykas sydmuorre corrosie skea dy't slimmer as apparaat grutte krimpt.Dêrnjonken hawwe se, troch it bestean fan polarisaasjefjilden, golflingte / kleurynstabiliteit.Foar dit probleem binne net-polêre en semi-polêre oplossingen foar InGaN en fotonyske kristalholte foarsteld, mar se binne op it stuit net befredigjend.
Yn in nij papier publisearre yn Light Science and Applications, hawwe ûndersikers ûnder lieding fan Zetian Mi, in heechlearaar oan 'e Universiteit fan Michigan, Annabel, in submikron-skaal griene LED iii ûntwikkele - nitride dy't dizze obstakels ienris en foar altyd oerwint.Dizze µleds waarden synthesized troch selektive regionale plasma-bystien molekulêre beam epitaksy.Yn sterk kontrast mei de tradisjonele top-down oanpak, bestiet de µled hjir út in array fan nanotraden, elk mar 100 oant 200 nm yn diameter, skieden troch tsientallen nanometers.Dizze bottom-up oanpak foarkomt yn essinsje laterale muorrekorrosjeskea.
It ljocht-emittearjende diel fan it apparaat, ek wol bekend as de aktive regio, is gearstald út core-shell multiple quantum well (MQW) struktueren karakterisearre troch nanowire morfology.Benammen de MQW bestiet út de InGaN-put en de AlGaN-barriêre.Troch ferskillen yn adsorbearre atoommigraasje fan 'e groep III-eleminten indium, gallium en aluminium op' e sydmuorren, fûnen wy dat indium ûntbrekt op 'e sydmuorren fan' e nanowires, wêr't de GaN / AlGaN-shell de MQW-kearn as in burrito wikkele.De ûndersikers fûnen dat de Al-ynhâld fan dizze GaN / AlGaN-shell stadichoan fermindere fan 'e elektroanenynjeksjekant fan' e nanotraden nei de gatynjeksjekant.Troch it ferskil yn 'e ynterne polarisaasjefjilden fan GaN en AlN, feroarsake sa'n folumegradient fan Al-ynhâld yn AlGaN-laach frije elektroanen, dy't maklik yn 'e MQW-kearn kinne streame en de kleurynstabiliteit ferminderje troch it polarisaasjefjild te ferminderjen.
Yn feite hawwe de ûndersikers fûn dat foar apparaten dy't minder as ien mikron yn diameter binne, de peakgolflingte fan elektroluminescence, as aktuele-induzearre ljochtemisje, konstant bliuwt op in folchoarder fan grutte fan 'e feroaring yn hjoeddeistige ynjeksje.Derneist hat it team fan Professor Mi earder in metoade ûntwikkele foar it groeien fan hege kwaliteit GaN-coatings op silisium om nanowire-leds op silisium te groeien.Sa sit in µled op in Si-substraat klear foar yntegraasje mei oare CMOS-elektronika.
Dizze µled hat maklik in protte potensjele tapassingen.It apparaatplatfoarm sil robúster wurde as de emisjegolflingte fan it yntegreare RGB-display op 'e chip útwreidet nei read.
Post tiid: Jan-10-2023