Tradisyonèl dirije te revolusyone jaden an nan ekleraj ak ekspozisyon akòz pèfòmans siperyè yo an tèm de efikasite, estabilite ak gwosè aparèy.Dirije yo tipikman pil fim semi-conducteurs mens ak dimansyon lateral nan milimèt, pi piti anpil pase aparèy tradisyonèl tankou anpoul enkandesan ak tib katod.Sepandan, aplikasyon opto-elektwonik émergentes, tankou reyalite vityèl ak ogmante, mande pou dirije nan gwosè a nan mikron oswa mwens.Espwa a se ke mikwo oswa submicron echèl ki ap dirije (µleds) kontinye gen anpil nan kalite siperyè ke led tradisyonèl yo deja genyen, tankou emisyon ki trè estab, efikasite segondè ak klète, konsomasyon pouvwa ultra-ba, ak emisyon plen koulè, pandan ke yo te apeprè yon milyon fwa pi piti nan zòn, sa ki pèmèt pou plis ekspozisyon kontra enfòmèl ant.Chips led sa yo ta ka tou pave wout la pou sikui fotonik pi pwisan si yo ka grandi yon sèl-chip sou Si epi entegre ak elektwonik konplemantè metal oksid semiconductor (CMOS).
Sepandan, jiskaprezan, µleds sa yo te rete flotant, espesyalman nan ranje longèdonn emisyon vèt ak wouj.Apwòch tradisyonèl dirije µ-led la se yon pwosesis tèt anba kote fim pwopòsyon InGaN (QW) yo grave nan aparèy mikwo-echèl atravè yon pwosesis grave.Pandan ke fim mens InGaN ki baze sou tio2 µleds QW te atire anpil atansyon akòz anpil nan pwopriyete ekselan InGaN a, tankou transpò efikas konpayi asirans ak tunability longèdonn nan tout seri a vizib, jiska kounye a yo te gwo malè tonbe sou pa pwoblèm tankou bò-miray. domaj korozyon ki vin pi grav kòm gwosè aparèy retresi.Anplis de sa, akòz egzistans lan nan jaden polarizasyon, yo gen longèdonn / enstabilite koulè.Pou pwoblèm sa a, yo te pwopoze solisyon InGaN ki pa polè ak semi-polè ak kavite kristal fotonik, men yo pa satisfezan kounye a.
Nan yon nouvo papye ki te pibliye nan Light Science and Applications, chèchè ki te dirije pa Zetian Mi, yon pwofesè nan University of Michigan, Annabel, te devlope yon echèl submicron vèt LED iii - nitrure ki genyen batay sa yo obstak yon fwa pou tout.µleds sa yo te sentèz pa epitaksi selektif rejyonal ak plasma molekilè.Kontrèman ak apwòch tradisyonèl tèt anba a, µled isit la konsiste de yon etalaj nanofil, chak sèlman 100 a 200 nm an dyamèt, separe pa dè dizèn nan nanomèt.Apwòch sa a anba-up esansyèlman evite domaj korozyon miray lateral.
Pati ki emèt limyè nan aparèy la, ke yo rele tou rejyon aktif la, konpoze de estrikti nwayo-koki miltip pwopòsyon byen (MQW) ki karakterize pa mòfoloji nanowire.An patikilye, MQW a konsiste de pi InGaN ak baryè AlGaN.Akòz diferans ki genyen nan migrasyon atòm adsorbed nan gwoup III eleman yo Endyòm, Galyòm ak aliminyòm sou mi yo bò, nou te jwenn ke Endyòm te manke sou mi yo bò nan nanofil yo, kote koki a GaN / AlGaN vlope nwayo a MQW tankou yon tòtiya.Chèchè yo te jwenn ke kontni an Al nan koki sa a GaN / AlGaN diminye piti piti soti nan bò piki elèktron nan nanofil yo nan bò piki twou.Akòz diferans ki genyen nan jaden polarizasyon entèn GaN ak AlN, gradyan volim sa yo nan kontni Al nan kouch AlGaN pwovoke elektwon gratis, ki fasil pou koule nan nwayo MQW la epi soulaje enstabilite koulè a lè yo diminye jaden polarizasyon an.
An reyalite, chèchè yo te jwenn ke pou aparèy mwens pase yon mikron an dyamèt, longèdonn nan pik nan elektwoluminesans, oswa aktyèl-induit emisyon limyè, rete konstan sou yon lòd nan grandè nan chanjman an nan piki aktyèl la.Anplis de sa, ekip Pwofesè Mi a te deja devlope yon metòd pou grandi bon jan kalite kouch GaN sou Silisyòm pou grandi led nanofil sou Silisyòm.Kidonk, yon µled chita sou yon substra Si pare pou entegrasyon ak lòt elektwonik CMOS.
µled sa a fasil gen anpil aplikasyon potansyèl.Platfòm aparèy la ap vin pi solid kòm longèdonn emisyon ekspozisyon RGB entegre sou chip la ap vin wouj.
Tan poste: Jan-10-2023