Ang tradisyonal nga LED nagbag-o sa natad sa suga ug pagpakita tungod sa ilang labaw nga pasundayag sa mga termino sa kahusayan, kalig-on ug gidak-on sa aparato. Ang mga LED kasagarang mga stack sa nipis nga semiconductor films nga adunay lateral nga mga dimensyon sa milimetro, mas gamay kay sa tradisyonal nga mga himan sama sa incandescent bulbs ug cathode tubes. Bisan pa, ang mga nag-uswag nga mga aplikasyon sa optoelectronic, sama sa virtual ug gipadako nga realidad, nanginahanglan mga LED sa gidak-on sa microns o gamay. Ang paglaum mao nga ang micro - o submicron scale nga LED (µleds) nagpadayon nga adunay daghang mga labaw nga kalidad nga naa na sa tradisyonal nga mga led, sama sa lig-on nga emisyon, taas nga kahusayan ug kahayag, ultra-ubos nga konsumo sa kuryente, ug bug-os nga kolor nga pagpagawas, samtang mga usa ka milyon ka beses nga mas gamay sa lugar, nga nagtugot alang sa mas compact nga mga display. Ang ingon nga mga led chips mahimo usab nga maghatag dalan alang sa labi ka kusgan nga mga photonic circuit kung mahimo silang motubo nga single-chip sa Si ug i-integrate sa complementary metal oxide semiconductor (CMOS) electronics.
Bisan pa, hangtod karon, ang ingon nga mga µled nagpabilin nga idlas, labi na sa berde hangtod pula nga sakup sa wavelength sa emisyon. Ang tradisyonal nga led µ-led approach usa ka top-down nga proseso diin ang InGaN quantum well (QW) nga mga pelikula gikulit sa micro-scale device pinaagi sa proseso sa etching. Samtang ang thin-film nga InGaN QW-based tio2 µleds nakadani ug daghang pagtagad tungod sa daghan sa mga maayo kaayong kabtangan sa InGaN, sama sa episyente nga carrier transport ug wavelength tunability sa tibuok makita nga range, hangtod karon sila gihampak sa mga isyu sama sa side-wall corrosion nga kadaot nga mosamot samtang ang gidak-on sa device mokunhod. Dugang pa, tungod sa pagkaanaa sa polarization field, sila adunay wavelength/color instability. Alang niini nga problema, ang non-polar ug semi-polar InGaN ug photonic crystal cavity nga mga solusyon gisugyot, apan kini dili makatagbaw sa pagkakaron.
Sa usa ka bag-ong papel nga gipatik sa Light Science and Applications, ang mga tigdukiduki nga gipangulohan ni Zetian Mi, usa ka propesor sa Unibersidad sa Michigan, Annabel, nakamugna og submicron scale green nga LED iii - nitride nga nakabuntog niini nga mga babag sa makausa ug alang sa tanan. Kini nga mga µled gi-synthesize sa pinili nga rehiyonal nga plasma-assisted molecular beam epitaxy. Sukwahi kaayo sa tradisyonal nga top-down nga pamaagi, ang µled dinhi naglangkob sa usa ka han-ay sa mga nanowires, ang matag usa 100 hangtod 200 nm lamang ang diyametro, nga gibulag sa napulo ka nanometer. Kini nga bottom-up nga pamaagi sa esensya naglikay sa kadaot sa corrosion sa lateral wall.
Ang light-emitting nga bahin sa device, nailhan usab nga active region, gilangkuban sa core-shell multiple quantum well (MQW) structures nga gihulagway sa nanowire morphology. Sa partikular, ang MQW naglangkob sa InGaN well ug sa AlGaN barrier. Tungod sa mga kalainan sa adsorbed atom nga paglalin sa Group III nga mga elemento nga indium, gallium ug aluminum sa kilid nga mga bungbong, among nakita nga ang indium nawala sa kilid nga mga bungbong sa nanowires, diin ang GaN / AlGaN nga kabhang giputos ang MQW core sama sa burrito. Nakaplagan sa mga tigdukiduki nga ang Al content niini nga GaN/AlGaN shell anam-anam nga mikunhod gikan sa electron injection nga bahin sa nanowires ngadto sa hole injection nga bahin. Tungod sa kalainan sa internal nga polarization field sa GaN ug AlN, ang ingon nga volume gradient sa Al content sa AlGaN layer nag-aghat sa libre nga mga electron, nga dali nga modagayday ngadto sa MQW core ug makapahupay sa pagkawalay kalig-on sa kolor pinaagi sa pagkunhod sa polarization field.
Sa tinuud, nahibal-an sa mga tigdukiduki nga alang sa mga aparato nga wala’y usa ka micron ang diyametro, ang peak wavelength sa electroluminescence, o karon nga gipahinabo sa kahayag, nagpabilin nga makanunayon sa usa ka han-ay sa kadako sa pagbag-o sa karon nga indeyksiyon. Dugang pa, ang team ni Propesor Mi kaniadto nakahimo og usa ka pamaagi alang sa pagpatubo sa taas nga kalidad nga GaN coatings sa silicon aron sa pagtubo sa nanowire leds sa silicon. Sa ingon, ang usa ka µled naglingkod sa usa ka substrate sa Si nga andam alang sa pag-integrate sa ubang mga elektronik nga CMOS.
Kini nga µled dali nga adunay daghang potensyal nga aplikasyon. Ang plataporma sa device mahimong mas lig-on samtang ang emission wavelength sa integrated RGB display sa chip molapad ngadto sa pula.
Oras sa pag-post: Ene-10-2023