Tradicia LED revoluciis la kampon de lumigado kaj ekrano pro ilia supera agado laŭ efikeco, stabileco kaj grandeco de aparato.LEDoj estas tipe stakoj de maldikaj duonkonduktaĵfilmoj kun lateralaj grandecoj de milimetroj, multe pli malgrandaj ol tradiciaj aparatoj kiel ekzemple inkandeskaj bulboj kaj katodotuboj.Tamen, emerĝantaj optoelektronikaj aplikoj, kiel virtuala kaj pliigita realeco, postulas LED-ojn en la grandeco de mikronoj aŭ malpli.La espero estas, ke mikro- aŭ submikra skalo LED (µledoj) daŭre havas multajn el la superaj kvalitoj, kiujn tradiciaj ledoj jam havas, kiel tre stabila emisio, alta efikeco kaj brileco, ultra-malalta energikonsumo kaj plenkolora emisio, estante ĉirkaŭ milionoble pli malgranda en areo, permesante pli kompaktajn ekranojn.Tiaj gviditaj blatoj ankaŭ povus pavimi la vojon por pli potencaj fotonaj cirkvitoj se ili povas esti kreskigitaj unu-pecetoj sur Si kaj integritaj kun komplementa metaloksida duonkonduktaĵo (CMOS) elektroniko.
Tamen, ĝis nun, tiaj µledoj restis pasemaj, precipe en la verda ĝis ruĝa emisio ondolongo.La tradicia gvidita µ-gvidita aliro estas desupra procezo en kiu InGaN-kvantumaj putoj (QW) filmoj estas gravuritaj en mikro-skalajn aparatojn per akvafortprocezo.Dum maldikfilmaj InGaN QW-bazitaj tio2 µledoj altiris multe da atento pro multaj el la bonegaj trajtoj de InGaN, kiel ekzemple efika portanta transporto kaj ondolonga agordebleco ĉie en la videbla intervalo, ĝis nun ili estis turmentitaj de temoj kiel ekzemple flankmuro. koroda damaĝo, kiu plimalboniĝas kiam aparato grandeco ŝrumpas.Krome, pro la ekzisto de polusiĝkampoj, ili havas ondolongon/kolormalstabilecon.Por tiu problemo, nepolusaj kaj duonpolusaj InGaN kaj fotonaj kristalaj kavsolvoj estis proponitaj, sed ili ne estas kontentigaj nuntempe.
En nova artikolo publikigita en Light Science and Applications, esploristoj gviditaj de Zetian Mi, profesoro ĉe la Universitato de Miĉigano, Annabel, evoluigis submikron-skalan verdan LED iii - nitruron, kiu venkas ĉi tiujn obstaklojn unufoje por ĉiam.Tiuj µledoj estis sintezitaj per selektema regiona plasmo-kunlaborita molekula radio epitaksio.En ekstrema kontrasto al la tradicia desupra aliro, la µled ĉi tie konsistas el aro de nanodratoj, ĉiu nur 100 ĝis 200 nm en diametro, apartigitaj per dekoj da nanometroj.Tiu ĉi desupra aliro esence evitas flankan murkorodan damaĝon.
La lum-elsenda parto de la aparato, ankaŭ konata kiel la aktiva regiono, estas kunmetita de kernŝelaj multoblaj kvantumputoj (MQW) strukturoj karakterizitaj per nanodratmorfologio.Aparte, la MQW konsistas el la InGaN-puto kaj la AlGaN-bariero.Pro diferencoj en adsorbita atommigrado de la Group III-elementoj indio, galio kaj aluminio sur la flankmuroj, ni trovis ke indio mankis sur la flankmuroj de la nanodratoj, kie la GaN/AlGaN-ŝelo envolvis la MQW-kernon kiel burito.La esploristoj trovis, ke la Al-enhavo de ĉi tiu GaN/AlGaN-ŝelo malpliiĝis iom post iom de la elektrona injektflanko de la nanodratoj ĝis la trua injektflanko.Pro la diferenco en la internaj polusiĝkampoj de GaN kaj AlN, tia volumenogradiento de Al-enhavo en AlGaN-tavolo induktas liberajn elektronojn, kiuj estas facile flui en la MQW-kernon kaj mildigi la kolormalstabilecon reduktante la poluskampon.
Fakte, la esploristoj trovis, ke por aparatoj malpli ol unu mikrono en diametro, la pinta ondolongo de elektroluminesko, aŭ kurent-induktita lum-emisio, restas konstanta sur grandordo de la ŝanĝo en nuna injekto.Krome, la teamo de profesoro Mi antaŭe evoluigis metodon por kreskigi altkvalitajn GaN-tegaĵojn sur silicio por kreskigi nanodratajn gvidojn sur silicio.Tiel, µled sidas sur Si-substrato preta por integriĝo kun alia CMOS-elektroniko.
Ĉi tiu µled facile havas multajn eblajn aplikojn.La aparato-platformo fariĝos pli fortika kiam la elsenda ondolongo de la integra RGB-ekrano sur la blato disetendiĝas al ruĝa.
Afiŝtempo: Jan-10-2023