טראדיציאנעלע LED האט רעוואלוציאנירט דעם פעלד פון לייטינג און דיספּליי צוליב זייער העכערע פאָרשטעלונג אין טערמינען פון עפעקטיווקייט.

טראדיציאנעלע LED האט רעוואלוציאנירט דעם פעלד פון באלויכטונג און דיספּליי צוליב זייער העכערע פאָרשטעלונג אין טערמינען פון עפעקטיווקייט, פעסטקייט און גרייס פון דיווייס. LEDs זענען טיפּיש סטאַקס פון דין האַלב-קאָנדוקטאָר פילמען מיט לאַטעראַל דימענסיעס פון מילימעטער, פיל קלענער ווי טראדיציאנעלע דעוויסעס ווי ינקאַנדעסאַנט באַלבז און קאַטאָדע רערן. אָבער, אויפקומענדיקע אָפּטאָעלעקטראָניק אַפּלאַקיישאַנז, ווי ווירטועל און אויגמענטעד רעאַליטעט, דאַרפן LEDs אין דער גרייס פון מיקראָן אָדער ווייניקער. די האָפענונג איז אַז מיקראָ – אָדער סובמיקראָן וואָג LED (µleds) פאָרזעצן צו האָבן פילע פון ​​די העכערע קוואַליטעטן וואָס טראדיציאנעלע LEDs שוין האָבן, אַזאַ ווי העכסט סטאַבילע עמיסיע, הויך עפעקטיווקייט און ברייטנאַס, גאָר נידעריק מאַכט קאַנסאַמשאַן, און פול-קאָליר עמיסיע, בשעת זיי זענען וועגן אַ מיליאָן מאָל קלענער אין שטח, אַלאַוינג פֿאַר מער קאָמפּאַקט דיספּלייז. אַזאַ LED טשיפּס קענען אויך באַפֿעסטיקן דעם וועג פֿאַר מער שטאַרק פאָטאָניק סערקאַץ אויב זיי קענען זיין געוואקסן איין-טשיפּ אויף סיליקאָן און ינטאַגרייטאַד מיט קאַמפּלעמענטאַרי מעטאַל אָקסייד האַלב-קאָנדוקטאָר (CMOS) עלעקטראָניק.

אבער, ביז איצט, זענען אזעלכע µleds געבליבן אומבאוועגלעך, ספעציעל אין די גרין ביז רויטע עמיסיע כוואליע קייט. דער טראדיציאנעלער led µ-led צוגאנג איז א "top-down" פראצעס אין וועלכן InGaN קוואנטום ברונעם (QW) פילמען ווערן איינגעעטשט אין מיקרא-וואָג דעווייסעס דורך אן עטשינג פראצעס. כאטש דין-פילם InGaN QW-באזירטע tio2 µleds האבן געצויגן א סך אויפמערקזאמקייט צוליב פילע פון ​​InGaN'ס אויסגעצייכנטע אייגנשאפטן, ווי עפעקטיווער טרעגער טראנספארט און כוואליע טונאַביליטי איבערן גאנצן זעבארן קייט, ביז איצט זענען זיי געווען געפלאגט דורך פראבלעמען ווי זייט-וואנט קאראזיע שאדן וואס ווערט ערגער ווי די גרייס פון די דעווייס פארקלענערט זיך. דערצו, צוליב דער עקזיסטענץ פון פאלאריזאציע פעלדער, האבן זיי כוואליע/קאליר אומסטאביליטעט. פאר דעם פראבלעם, זענען פארגעשלאגן געווארן נישט-פאלארע און האלב-פאלארע InGaN און פאטאנישע קריסטאל קאווטי לייזונגען, אבער זיי זענען נישט צופרידנשטעלנד איצט.

אין א נייער ארבעט ארויסגעגעבן אין Light Science and Applications, האבן פארשער אנגעפירט דורך זעטיאן מי, א פראפעסאר אין דער אוניווערסיטעט פון מישיגן, אנאבעל, אנטוויקלט א סובמיקראן מאסשטאב גרינע LED iii – ניטריד וואס באזיגט די שטערונגען איין מאל און אויף אלעמאל. די µleds זענען סינטעזירט געווארן דורך סעלעקטיווע רעגיאנאלע פלאזמע-געשטיצטע מאלעקולארע שטראל עפיטאקסי. אין שטארקן קאנטראסט צום טראדיציאנעלן אויבן-אראפ צוגאנג, באשטייט דער µled דא פון אן ארעי פון נאנאדראטן, יעדער נאר 100 ביז 200 נ"מ אין דיאמעטער, אפגעטיילט דורך צענדליגער נאנאמעטערס. דער אונטן-אפ צוגאנג פארמיידט אין עיקר שאדן צו די זייטליכע וואנט קעראזיע.

דער ליכט-אויסשטראַלנדיקער טייל פון דעם מיטל, אויך באַקאַנט ווי דער אַקטיווער ראַיאָן, איז צוזאַמענגעשטעלט פון קערן-שאָל קייפל קוואַנטום ברונעם (MQW) סטרוקטורן כאַראַקטעריזירט דורך נאַנאָדראָט מאָרפאָלאָגיע. אין באַזונדער, דער MQW באַשטייט פון דעם InGaN ברונעם און דער AlGaN באַריערע. רעכט צו די אונטערשיידן אין אַדסאָרבירט אַטאָם מיגראַציע פון ​​די גרופּע III עלעמענטן אינדיום, גאַליום און אַלומינום אויף די זייט ווענט, האָבן מיר געפֿונען אַז אינדיום איז געווען פעלנדיק אויף די זייט ווענט פון די נאַנאָדראָטן, וווּ די GaN/AlGaN שאָל האָט אַרומגעוויקלט דעם MQW קערן ווי אַ בוריטאָ. די פאָרשער האָבן געפֿונען אַז דער Al אינהאַלט פון דעם GaN/AlGaN שאָל איז ביסלעכווייַז געפֿאַלן פון דער עלעקטראָן ינדזשעקשאַן זייט פון די נאַנאָדראָטן צו דער לאָך ינדזשעקשאַן זייט. רעכט צו דעם אונטערשייד אין די אינערלעכע פּאָלאַריזאַציע פעלדער פון GaN און AlN, אַזאַ וואָלומען גראַדיענט פון Al אינהאַלט אין AlGaN שיכט אינדוצירט פריי עלעקטראָנען, וואָס זענען גרינג צו פליסן אין די MQW קערן און פֿאַרמינדערן די קאָליר ינסטאַביליטי דורך רעדוצירן די פּאָלאַריזאַציע פעלד.

אין פאַקט, די פֿאָרשער האָבן געפֿונען אַז פֿאַר דעוויסעס ווייניקער ווי איין מיקראָן אין דיאַמעטער, בלייבט די שפּיץ כוואַליע לענג פֿון עלעקטראָלומאַנעסענס, אָדער קראַנט-אינדוצירטע ליכט ימישאַן, קאָנסטאַנט אויף אַ אָרדענונג פֿון מאַגניטוד פֿון דער ענדערונג אין קראַנט ינדזשעקשאַן. אין דערצו, האָט פּראָפֿעסאָר מי'ס מאַנשאַפֿט פֿריִער אַנטוויקלט אַ מעטאָד פֿאַר וואַקסן הויך-קוואַליטעט GaN קאָוטינגז אויף סיליקאָן צו וואַקסן נאַנאָדראָט לעדס אויף סיליקאָן. אַזוי, זיצט אַ µled אויף אַ Si סאַבסטראַט גרייט פֿאַר אינטעגראַציע מיט אַנדערע CMOS עלעקטראָניק.

די µled האט לייכט אסאך מעגלעכע אנווענדונגען. די דעווייס פּלאַטפאָרמע וועט ווערן מער ראָבוסט ווי די עמיסיע כוואַליע לענג פון די אינטעגרירטע RGB דיספּליי אויף די טשיפּ יקספּאַנדז צו רויט.