LED-и анъанавӣ бо сабаби иҷрои аълои онҳо аз ҷиҳати самаранокӣ, устуворӣ ва андозаи дастгоҳ соҳаи равшанӣ ва намоишро тағир дод. LEDҳо одатан стеллажҳои филмҳои нимноқили борик бо андозаҳои паҳлӯии миллиметр мебошанд, ки нисбат ба дастгоҳҳои анъанавӣ ба монанди лампаҳои лампаҳои лампаҳо ва найҳои катодӣ хеле хурдтаранд. Бо вуҷуди ин, барномаҳои пайдошавандаи оптоэлектронӣ, ба монанди воқеияти виртуалӣ ва афзоишёфта, LED-ҳои андозаи микрон ё камтарро талаб мекунанд. Умед аст, ки LED-ҳои миқёси микро ё субмикронӣ (µleds) дорои бисёр сифатҳои олие мебошанд, ки чароғҳои анъанавӣ аллакай доранд, аз қабили эмиссияи хеле устувор, самаранокии баланд ва равшанӣ, масрафи ултра ками қувваи барқ ва эмиссияи пурраи ранг, дар ҳоле ки ҳудуди як миллион маротиба хурдтар буда, имкон медиҳад, ки намоишҳои паймонтаре дошта бошанд. Чунин микросхемаҳои пешбаранда инчунин метавонанд роҳро барои схемаҳои пурқувваттари фотоникӣ боз кунанд, агар онҳо дар Si як чип парвариш карда шаванд ва бо электроникаи иловагии нимноқилҳои оксиди металлӣ (CMOS) муттаҳид карда шаванд.
Бо вуҷуди ин, то ба ҳол, чунин мклидҳо, махсусан дар диапазони дарозии мавҷи партобҳои сабз то сурх, номумкин боқӣ мондаанд. Муносибати анъанавии µ-пешбарӣ як раванди аз боло ба поён мебошад, ки дар он филмҳои чоҳи квантии InGaN (QW) тавассути раванди etching ба дастгоҳҳои миқёси хурд дохил карда мешаванд. Дар ҳоле ки филмҳои тунуки tio2 µled дар асоси InGaN QW аз сабаби бисёре аз хосиятҳои хуби InGaN, аз қабили интиқоли самараноки интиқолдиҳанда ва танзими дарозии мавҷ дар тамоми диапазони намоён таваҷҷуҳи зиёдро ба худ ҷалб карда буданд, то ҳол онҳо бо мушкилоте ба монанди девори паҳлӯ дучор мешуданд. зарари зангзанӣ, ки баробари хурд шудани андозаи дастгоҳ бадтар мешавад. Илова бар ин, аз сабаби мавҷудияти майдонҳои поляризатсия, онҳо ноустувории дарозии мавҷ/ранг доранд. Барои ин мушкилот, ҳалли ғайриқутбӣ ва нимқутбӣ InGaN ва кристаллҳои фотоникӣ пешниҳод карда шудаанд, аммо онҳо дар айни замон қаноатбахш нестанд.
Дар як мақолаи нав, ки дар Light Science and Applications нашр шудааст, муҳаққиқон таҳти роҳбарии Зетиан Ми, профессори Донишгоҳи Мичиган, Аннабел як миқёси субмикронӣ сабзи LED iii - нитридро таҳия карданд, ки ин монеаҳоро як маротиба ва барои ҳама бартараф мекунад. Ин мкледҳо тавассути эпитаксияи чӯби молекулавии минтақавии интихобшудаи плазма синтез карда шуданд. Бар хилофи равиши анъанавии аз боло ба поён, μled дар ин ҷо аз як қатор нановимҳо иборат аст, ки диаметри ҳар як аз 100 то 200 нм буда, бо даҳҳо нанометр ҷудо шудаанд. Ин равиши аз поён ба боло аслан осеби зангзании девори паҳлуиро пешгирӣ мекунад.
Қисми рӯшноии дастгоҳ, ки онро минтақаи фаъол низ меноманд, аз сохторҳои чоҳи квантӣ (MQW) иборат аст, ки бо морфологияи нановиалӣ тавсиф мешаванд. Аз ҷумла, MQW аз чоҳи InGaN ва монеаи AlGaN иборат аст. Аз сабаби тафовут дар муҳоҷирати атомҳои адсорбшудаи элементҳои гурӯҳи III индий, галлий ва алюминий дар деворҳои паҳлӯ, мо дарёфтем, ки индиум дар деворҳои паҳлӯи нановақҳо мавҷуд нест, ки дар он қабати GaN/AlGaN ядрои MQW-ро мисли буррито печонд. Муҳаққиқон дарёфтанд, ки таркиби Al-и ин қабати GaN/AlGaN тадриҷан аз ҷониби сӯзандоруи электронии нановимҳо то тарафи сӯрохӣ коҳиш ёфтааст. Аз сабаби фарқияти майдонҳои поляризатсияи дохилии GaN ва AlN, чунин градиенти ҳаҷмии мундариҷаи Al дар қабати AlGaN электронҳои озодро ба вуҷуд меорад, ки онҳо ба ядрои MQW ба осонӣ ворид мешаванд ва ноустувории рангро тавассути кам кардани майдони поляризатсия сабук мекунанд.
Дарвоқеъ, муҳаққиқон дарёфтанд, ки барои дастгоҳҳои диаметрашон камтар аз як микрон, дарозии авҷи мавҷи электролюминессенсия ё партоби рӯшноӣ, ки аз ҷараёни ҷараён ба вуҷуд омадааст, бо тартиби бузургии тағирёбии тазриқи ҷорӣ доимӣ боқӣ мемонад. Илова бар ин, дастаи профессор Ми қаблан усули парвариши рӯйпӯшҳои баландсифати GaN дар кремнийро таҳия карда буд, то чароғҳои нановириро дар кремний парвариш кунад. Ҳамин тариқ, μled дар субстрати Si нишастааст, ки барои ҳамгироӣ бо дигар электроникаи CMOS омода аст.
Ин µled ба осонӣ барномаҳои зиёди эҳтимолӣ дорад. Платформаи дастгоҳ мустаҳкамтар мешавад, зеро дарозии мавҷҳои дисплейи ҳамгирошудаи RGB дар чип то сурх васеъ мешавад.
Вақти фиристодан: январ-10-2023