Adaty LED, netijeliligi, durnuklylygy we enjamyň ululygy taýdan has ýokary öndürijiligi sebäpli yşyklandyryş we displeý ulgamyny özgertdi. Yşyk-diodly indikatorlar, adatça millimetr ölçegli inçe ýarymgeçiriji filmler bolup, akkor lampalar we katod turbalary ýaly adaty enjamlardan has kiçi. Şeýle-de bolsa, wirtual we giňeldilen hakykat ýaly ýüze çykýan optoelektroniki programmalar mikron ýa-da ondanam az mukdarda yşyk-diodly indikatorlary talap edýär. Umyt, mikro - ýa-da submikron ölçegli LED (µleds) ýokary durnukly zyňyndy, ýokary netijelilik we ýagtylyk, aşa pes energiýa sarp etmegi we doly reňkli zyňyndy ýaly adaty lentalarda eýýäm bar bolan ýokary hilli häsiýetlere eýe bolmagyny dowam etdirer, meýdanynda takmynan bir million esse kiçi bolup, has ykjam displeýlere mümkinçilik berýär. Şeýle gurşunly çipler, Si-de bir çip ösdürip ýetişdirip we goşmaça metal oksidi ýarymgeçiriji (CMOS) elektronikasy bilen birleşdirilip bilinse, has güýçli fotoniki zynjyrlara ýol açyp biler.
Şeýle-de bolsa, şu wagta çenli şular ýaly µledler düşnüksiz bolup galdy, esasanam ýaşyl reňkden gyzyl zyňyndy tolkun uzynlygy aralygynda. Adaty ýolbaşçylyk edilýän çemeleşme, InGaN kwant guýusy (QW) filmleriniň mikro masştably enjamlara ýerleşdirilmegi bilen ýokarky prosesdir. InGaN QW esasly tio2 µleds inçe film, InGaN-iň täsirli daşaýjy transporty we görünýän aralykda tolkun uzynlygy sazlamak ýaly ajaýyp häsiýetleri sebäpli köp adamy özüne çekdi, şu wagta çenli gapdal diwar ýaly meseleler bilen ýüzbe-ýüz bolýar. enjamyň ululygy kiçelip barýarka poslama zeper ýetýär. Mundan başga-da, polýarizasiýa meýdanlarynyň bolmagy sebäpli tolkun uzynlygy / reňk durnuksyzlygy bar. Bu mesele üçin polýar däl we ýarym polýar InGaN we fotonik kristal boşluk çözgütleri teklip edildi, ýöne häzirki wagtda kanagatlanarly däl.
Annabel, Miçigan uniwersitetiniň professory Zetian Miniň ýolbaşçylygyndaky gözlegçiler “Light Science and Applications” neşirinde çap edilen täze makalada bu päsgelçilikleri bir gezek ýeňip geçýän submikron göwrümli ýaşyl LED iii - nitridi döretdiler. Bu µledler sebitleýin plazma goldawly molekulýar şöhle epitaksiýasy bilen sintez edildi. Adaty ýokarky aşak çemeleşmeden düýpgöter tapawutlylykda, bu ýerde goýlan nanowirler toplumy, hersiniň diametri bary-ýogy 100-den 200 nm, onlarça nanometr bilen bölünýär. Bu aşaky çemeleşme, gapdal diwaryň poslamagynyň öňüni alýar.
Enjamyň ýagtylyk çykaryjy bölegi, işjeň sebit hökmünde hem tanalýar, nanowire morfologiýasy bilen häsiýetlendirilen köp kwant guýusy (MQW) gurluşlardan durýar. Hususan-da, MQW InGaN guýusyndan we AlGaN barýerinden durýar. III topar elementleriniň indiý, galiý we alýuminiý gapdal diwarlarda adsorbsirlenen atom göçümindäki tapawutlar sebäpli, nanowirleriň gapdal diwarlarynda indiýiň ýoklugyny gördük, bu ýerde GaN / AlGaN gabygy MQW ýadrosyny burrito ýaly örtdi. Gözlegçiler, bu GaN / AlGaN gabygynyň Al düzüminiň nanowirleriň elektron sanjym tarapyndan deşik sanjym tarapyna kem-kemden azalandygyny anykladylar. GaN we AlN-iň içerki polýarizasiýa meýdanlarynyň tapawudy sebäpli, AlGaN gatlagynda Al mazmunynyň şeýle göwrümli gradienti MQW ýadrosyna akmak we polýarizasiýa meýdanyny azaltmak arkaly reňk durnuksyzlygyny ýeňilleşdirmek üçin erkin elektronlary döredýär.
Aslynda, gözlegçiler diametri bir mikrondan az enjamlar üçin elektroluminesensiýanyň iň ýokary tolkun uzynlygynyň ýa-da tok bilen çykýan ýagtylygyň häzirki sanjymyň üýtgemeginiň ululygy tertibi boýunça hemişelik bolýandygyny anykladylar. Mundan başga-da, professor Mi topary öň kremniniň üstünde nanowire lentalaryny ösdürip ýetişdirmek üçin kremniniň üstünde ýokary hilli GaN örtüklerini ösdürmegiň usulyny işläp düzdi. Şeýlelik bilen, beýleki CMOS elektronikasy bilen birleşmäge taýyn Si substratynda oturdylýar.
Bu aňsatlyk bilen köp sanly amaly programma bar. Çipdäki integrirlenen RGB displeýiniň zyňyndy tolkun uzynlygy gyzyl reňkde ulaldygyça enjam platformasy has ygtybarly bolar.
Iş wagty: -20anwar-10-2023