LED-ên kevneşopî ji ber performansa xwe ya bilind di warê karîgerî, aramî û mezinahiya cîhazê de, di warê ronahîkirin û nîşandanê de şoreşek çêkiriye. LED bi gelemperî komên fîlmên nîvconductor ên zirav in ku pîvanên alî yên mîlîmetreyan hene, ku ji cîhazên kevneşopî yên wekî ampûlên inkandesan û lûleyên katodê pir piçûktir in. Lêbelê, sepanên optoelektronîkî yên nû, wekî rastiya virtual û ya zêdekirî, LED-ên bi mezinahiya mîkron an kêmtir hewce dikin. Hêvî ew e ku LED-ên bi pîvana mîkro an jî binmîkron (µled) gelek taybetmendiyên bilind ên ku LED-ên kevneşopî berê jî hene, wekî weşana pir aram, karîgerî û geşiya bilind, xerckirina enerjiyê ya pir kêm, û weşana tevahî-reng, berdewam bikin, di heman demê de ku bi qasî mîlyonek carî di qadê de piçûktir bin, ku destûrê dide pêşandanên kompakttir. Çîpên LED-ên weha dikarin rê li ber çerxên fotonîk ên bihêztir vekin ger ew bikaribin li ser Si-yê bi yek çîp werin mezin kirin û bi elektronîkên nîvconductor ên oksîda metalê ya temamker (CMOS) re werin entegre kirin.
Lêbelê, heta niha, µledên weha nezelal mane, nemaze di rêza dirêjahiya pêlê ya kesk heta sor de. Nêzîkatiya kevneşopî ya led µ-led pêvajoyek ji jor ber bi jêr e ku tê de fîlmên qulên kûantûmê (QW) yên InGaN bi rêya pêvajoyek gravkirinê têne kolandin nav cîhazên mîkro-pîvan. Her çend µledên tio2 yên InGaN-ê yên fîlma zirav ên li ser bingeha QW-yê ji ber gelek taybetmendiyên hêja yên InGaN-ê, wekî veguhastina hilgir a bi bandor û mîhengkirina dirêjahiya pêlê li seranserê rêza xuya, gelek bal kişandine ser xwe, heta niha ew bi pirsgirêkên wekî zirara korozyonê ya dîwarê alî ve mijûl bûne ku bi piçûkbûna mezinahiya cîhazê re xirabtir dibe. Wekî din, ji ber hebûna qadên polarîzasyonê, ew ne aramiya dirêjahiya pêlê/rengê hene. Ji bo vê pirsgirêkê, çareseriyên InGaN-ê yên ne-polar û nîv-polar û kavilên krîstal ên fotonîk hatine pêşniyar kirin, lê ew niha ne têrker in.
Di gotareke nû de ku di Light Science and Applications de hatiye weşandin, lêkolînerên bi serokatiya Zetian Mi, profesorek li Zanîngeha Michigan, Annabel, LED-ek kesk a bi pîvana submîkron iii - nîtrîd pêşxistine ku van astengiyan carekê û her û her derbas dike. Ev µled bi epîtaksiya tîrêjên molekulî ya herêmî ya bijartî ya bi alîkariya plazmayê hatine sentezkirin. Berevajî nêzîkatiya kevneşopî ya jor-jêr, µled li vir ji rêzek nanotel pêk tê, ku her yek tenê 100 heta 200 nm di qutra wan de ye, ku bi deh nanometreyan ji hev cuda ne. Ev nêzîkatiya jêr-jêr bi giranî zirara korozyona dîwarê alî dûr dixe.
Beşa ronahîder a cîhazê, ku wekî herêma çalak jî tê zanîn, ji avahiyên pir-qalikê qulên kuantûmê yên navik-qalik (MQW) pêk tê ku bi morfolojiya nanotelê têne xuyang kirin. Bi taybetî, MQW ji qula InGaN û astengiya AlGaN pêk tê. Ji ber cûdahiyên di koçberiya atomên adsorbekirî yên hêmanên Koma III îndyûm, galyûm û aluminium li ser dîwarên alî, me dît ku îndyûm li ser dîwarên alî yên nanotelan tune bû, li cihê ku qalika GaN/AlGaN navika MQW wekî burrito pêça. Lêkolîneran dîtin ku naveroka Al ya vê qalika GaN/AlGaN hêdî hêdî ji aliyê derzîkirina elektronê ya nanotelan ber bi aliyê derzîkirina qulê kêm dibe. Ji ber cûdahiya di qadên polarîzasyona navxweyî ya GaN û AlN de, gradyana qebareya naveroka Al di qata AlGaN de elektronên azad çêdike, ku bi hêsanî diherikin nav navika MQW û bi kêmkirina qada polarîzasyonê bêîstîqrariya reng sivik dikin.
Bi rastî, lêkolîneran dîtiye ku ji bo cîhazên ku diametera wan ji yek mîkronê kêmtir e, dirêjahiya pêlê ya lûtkeya elektrolumînesansê, an jî emîsyona ronahiyê ya ji ber herikê çêdibe, li gorî mezinahiya guhertina di derzîkirina herikê de sabît dimîne. Wekî din, tîma Profesor Mi berê rêbazek ji bo mezinbûna pêçanên GaN-ê yên bi kalîte bilind li ser silîkonê pêşxistiye da ku LED-ên nanowir li ser silîkonê mezin bike. Bi vî awayî, µled li ser substratek Si rûdine û amade ye ku bi elektronîkên din ên CMOS-ê re entegrasyonê bike.
Ev µled bi hêsanî gelek sepanên potansiyel hene. Platforma cîhazê dê xurttir bibe ji ber ku dirêjahiya pêlê ya weşanê ya dîmendera RGB ya entegre li ser çîpê berfireh dibe û dibe sor.
Dema weşandinê: 10ê rêbendana 2023an