Traditionell LED huet d'Beliichtungs- an Affichageberäich revolutionéiert wéinst hirer superieure Leeschtung a punkto Effizienz, Stabilitéit an Apparatgréisst. LEDs sinn typesch Stacks vun dënnen Hallefleitfilmer mat lateralen Dimensiounen vu Millimeter, vill méi kleng wéi traditionell Geräter wéi Glühbirnen a Kathoderéier. Wéi och ëmmer, opkomende optoelektronesch Uwendungen, wéi virtuell an augmentéiert Realitéit, erfuerderen LEDs an der Gréisst vu Mikron oder manner. D'Hoffnung ass datt Mikro - oder Submikron Skala LED (µleds) weider vill vun de super Qualitéiten hunn déi traditionell Leds scho hunn, sou wéi héich stabil Emissioun, héich Effizienz an Hellegkeet, ultra-niddereg Stroumverbrauch, a Vollfaarf Emissioun, wärend ongeféier eng Millioun Mol méi kleng am Beräich ass, wat méi kompakt Affichage erlaabt. Esou LED Chips kéinten och de Wee fir méi mächteg photonesch Kreesleef erweideren wa se Single-Chip op Si ugebaut kënne ginn an integréiert mat komplementärer Metalloxid Hallefleit (CMOS) Elektronik.
Wéi och ëmmer, sou µleds sinn elusiv bliwwen, besonnesch am gréngen bis rout Emissiounswellelängtberäich. Déi traditionell gefouert µ-led Approche ass en Top-Down Prozess an deem InGaN Quantewell (QW) Filmer a Mikro-Skala Geräter duerch en Ätzprozess geätzt ginn. Wärend dënnfilm InGaN QW-baséiert tio2 µleds vill Opmierksamkeet ugezunn hunn wéinst villen InGaN sengen exzellenten Eegeschaften, sou wéi effizienten Carrier Transport a Wellelängttunabilitéit am ganze sichtbare Beräich, bis elo si se vu Probleemer wéi Säitwand geplot ginn. Korrosiounsschued, déi sech verschlechtert wéi d'Apparatgréisst schrumpft. Zousätzlech, wéinst der Existenz vu Polarisatiounsfelder, hu se Wellelängt / Faarf Onstabilitéit. Fir dëse Problem sinn net-polare an semi-polare InGaN a photonesch Kristallhautléisungen proposéiert ginn, awer si sinn am Moment net zefriddestellend.
An engem neie Pabeier publizéiert an Light Science and Applications, Fuerscher gefouert vum Zetian Mi, engem Professer op der University of Michigan, Annabel, hunn eng submikron Skala gréng LED iii entwéckelt - Nitride déi dës Hindernisser eemol a fir all iwwerwannt. Dës µleds goufen duerch selektiv regional Plasma-assistéiert molekulare Strahlepitaxie synthetiséiert. Am Géigesaz zu der traditioneller Top-Down Approche, besteet de µled hei aus enger Rei vun Nanowires, all nëmmen 100 bis 200 nm Duerchmiesser, getrennt vun Zénger vun Nanometer. Dës bottom-up Approche vermeit wesentlech lateral Mauer Korrosiounsschued.
De liichtemittéierende Deel vum Apparat, och bekannt als déi aktiv Regioun, besteet aus Kär-Shell Multiple Quantum Well (MQW) Strukturen, déi duerch Nanowire Morphologie charakteriséiert sinn. Besonnesch besteet d'MQW aus der InGaN Well an der AlGaN Barrière. Wéinst Differenzen an der adsorbéierter Atommigratioun vun de Grupp III Elementer Indium, Gallium an Aluminium op de Säitewänn, hu mir festgestallt datt Indium op de Säitewänn vun den Nanowires fehlt, wou d'GaN / AlGaN Schuel den MQW Kär wéi e Burrito gewéckelt huet. D'Fuerscher hunn erausfonnt datt den Al Inhalt vun dëser GaN / AlGaN Schuel graduell vun der Elektroneninjektiounssäit vun den Nanowires op d'Lachinjektiounssäit erofgaang ass. Wéinst dem Ënnerscheed an den internen Polariséierungsfelder vu GaN an AlN, induzéieren esou Volumengradient vum Al Inhalt an der AlGaN Schicht fräi Elektronen, déi einfach an de MQW Kär fléien an d'Faarf Onstabilitéit erliichteren andeems d'Polariséierungsfeld reduzéiert gëtt.
Tatsächlech hunn d'Fuerscher festgestallt datt fir Apparater manner wéi ee Mikron Duerchmiesser, d'Spëtzewellelängt vun der Elektrolumineszenz, oder Stroum-induzéiert Liichtemissioun, konstant bleift op enger Uerdnung vun der Gréisst vun der Verännerung vun der Strouminjektioun. Zousätzlech huet d'Team vum Professer Mi virdru eng Method entwéckelt fir qualitativ héichwäerteg GaN Beschichtungen op Silizium ze wuessen fir Nanowire Leds op Silizium ze wuessen. Also setzt e µled op engem Si Substrat prett fir Integratioun mat aner CMOS Elektronik.
Dëse µled huet einfach vill potenziell Uwendungen. D'Apparatplattform wäert méi robust ginn wéi d'Emissiounswellelängt vum integréierte RGB Display um Chip op rout erweidert.
Post Zäit: Jan-10-2023