טראַדיציאָנעל געפירט האט רעוואַלושאַנייזד די פעלד פון לייטינג און אַרויסווייַזן רעכט צו זייער העכער פאָרשטעלונג אין טערמינען פון עפעקטיווקייַט, פעסטקייַט און מיטל גרייס. לעדס זענען טיפּיקלי סטאַקס פון דין סעמיקאַנדאַקטער פילמס מיט לאַטעראַל דימענשאַנז פון מילאַמיטערז, פיל קלענערער ווי טראדיציאנעלן דעוויסעס אַזאַ ווי ינקאַנדעסאַנט באַלבז און קאַטאָוד טובז. אָבער, ימערדזשינג אָפּטאָילעקטראָניק אַפּלאַקיישאַנז, אַזאַ ווי ווירטואַל און פאַרגרעסערט פאַקט, דאַרפן לעדס אין די גרייס פון מייקראַנז אָדער ווייניקער. די האָפענונג איז אַז מיקראָ - אָדער סובמיקראָן וואָג געפירט (µleds) פאָרזעצן צו האָבן פילע פון די העכער מידות וואָס טראדיציאנעלן לעדס שוין האָבן, אַזאַ ווי העכסט סטאַביל ימישאַן, הויך עפעקטיווקייַט און ברייטנאַס, הינטער-נידעריק מאַכט קאַנסאַמשאַן און פול-קאָליר ימישאַן, בשעת זיי זענען וועגן אַ מיליאָן מאל קלענערער אין שטח, אַלאַוינג פֿאַר מער סאָליד דיספּלייז. אַזאַ געפירט טשיפּס קען אויך ויסברוקירן דעם וועג פֿאַר מער שטאַרק פאָטאָניק סערקאַץ אויב זיי קענען זיין דערוואַקסן איין-שפּאָן אויף סי און ינאַגרייטיד מיט קאַמפּלאַמענטשי מעטאַל אַקסייד סעמיקאַנדאַקטער (קמאָס) עלעקטראָניק.
אָבער, ביז איצט, אַזאַ µleds האָבן פארבליבן ילוסיוו, ספּעציעל אין די גרין צו רויט ימישאַן ווייוולענגט קייט. די טראדיציאנעלן געפירט µ-געפירט צוגאַנג איז אַ שפּיץ-אַראָפּ פּראָצעס אין וואָס InGaN קוואַנטום געזונט (QW) פילמס זענען עטשט אין מיקראָ-וואָג דעוויסעס דורך אַן עטשינג פּראָצעס. כאָטש דין-פילם InGaN QW-באזירט tio2 µleds האָבן געצויגן אַ פּלאַץ פון ופמערקזאַמקייט רעכט צו פילע פון InGaN ס ויסגעצייכנט פּראָפּערטיעס, אַזאַ ווי עפעקטיוו טרעגער אַריבערפירן און ווייוולענגט טונאַביליטי איבער די קענטיק קייט, ביז איצט זיי זענען פּלייגד דורך ישוז אַזאַ ווי זייַט וואַנט. קעראָוזשאַן שעדיקן וואָס ווערסאַנז ווי די גרייס פון די מיטל שרינגקאַץ. אין דערצו, רעכט צו דער עקזיסטענץ פון פּאָולעראַזיישאַן פעלדער, זיי האָבן ווייוולענגט / קאָליר ינסטאַביליטי. פֿאַר דעם פּראָבלעם, ניט-פּאָולער און האַלב-פּאָולער ינגאַן און פאָטאָניק קריסטאַל קאַוואַטי סאַלושאַנז האָבן שוין פארגעלייגט, אָבער זיי זענען נישט באַפרידיקנדיק איצט.
אין אַ נייַע צייטונג ארויס אין ליכט וויסנשאַפֿט און אַפּפּליקאַטיאָנס, ריסערטשערז געפירט דורך Zetian Mi, אַ פּראָפעסאָר אין דעם אוניווערסיטעט פון מישיגאַן, Annabel, האָבן דעוועלאָפּעד אַ סאַבמיקראָן וואָג גרין LED III - ניטרידע וואָס מנצח די מניעות אַמאָל און פֿאַר אַלע. די µleds זענען סינטאַסייזד דורך סעלעקטיוו רעגיאָנאַל פּלאַזמע-אַססיסטעד מאָלעקולאַר שטראַל עפּיטאַקסי. אין שטרענג קאַנטראַסט צו די טראדיציאנעלן שפּיץ-אַראָפּ צוגאַנג, די µled דאָ באשטייט פון אַ מענגע פון נאַנאָווירעס, יעדער בלויז 100 צו 200 נם אין דיאַמעטער, אפגעשיידט דורך טענס פון נאַנאָמעטערס. דעם דנאָ-אַרויף צוגאַנג יסענשאַלי אַוווידז לאַטעראַל וואַנט קעראָוזשאַן שעדיקן.
די ליכט-ימיטינג טייל פון די מיטל, אויך באקאנט ווי די אַקטיוו געגנט, איז קאַמפּאָוזד פון האַרץ-שאָל קייפל קוואַנטום געזונט (MQW) סטראַקטשערז קעראַקטערייזד דורך נאַנאָווירע מאָרפאָלאָגי. אין באַזונדער, די MQW באשטייט פון די InGaN געזונט און די AlGaN שלאַבאַן. רעכט צו דיפעראַנסיז אין אַסאָרבעד אַטאָם מיגראַטיאָן פון די גרופע III עלעמענטן ינדיום, גאַליום און אַלומינום אויף די זייַט ווענט, מיר געפֿונען אַז ינדיום איז פעלנדיק אויף די זייַט ווענט פון די נאַנאָווירעס, ווו די GaN / AlGaN שאָל אלנגעוויקלט די MQW האַרץ ווי אַ בורריטאָ. די ריסערטשערז געפונען אַז די אַל אינהאַלט פון דעם GaN / AlGaN שאָל איז ביסלעכווייַז דיקריסט פון די עלעקטראָן ינדזשעקשאַן זייַט פון די נאַנאָווירעס צו די לאָך ינדזשעקשאַן זייַט. רעכט צו דער חילוק אין די ינערלעך פּאָולעראַזיישאַן פעלדער פון GaN און AlN, אַזאַ באַנד גראַדיענט פון על אינהאַלט אין AlGaN שיכטע ינדוסיז פריי עלעקטראָנס, וואָס זענען גרינג צו לויפן אין די MQW האַרץ און גרינגער מאַכן די קאָליר ינסטאַביליטי דורך רידוסינג די פּאָולעראַזיישאַן פעלד.
אין פאַקט, די ריסערטשערז האָבן געפונען אַז פֿאַר דעוויסעס ווייניקער ווי איין מייקראַן אין דיאַמעטער, די שפּיץ ווייוולענגט פון עלעקטראָלומינעסענסע, אָדער קראַנט-ינדוסט ליכט ימישאַן, בלייבט קעסיידערדיק אין אַ סדר פון מאַגנאַטוד פון די ענדערונג אין קראַנט ינדזשעקשאַן. אין אַדישאַן, די מאַנשאַפֿט פון פּראָפעסאָר מי האט ביז אַהער דעוועלאָפּעד אַ אופֿן פֿאַר גראָוינג הויך-קוואַליטעט GaN קאָאַטינגס אויף סיליציום צו וואַקסן נאַנאָווירע לעדס אויף סיליציום. אזוי, אַ µled זיצט אויף אַ סי סאַבסטרייט גרייט פֿאַר ינאַגריישאַן מיט אנדערע קמאָס עלעקטראָניק.
דעם µלעד לייכט האט פילע פּאָטענציעל אַפּלאַקיישאַנז. די מיטל פּלאַטפאָרמע וועט ווערן מער געזונט ווי די ימישאַן ווייוולענגט פון די ינאַגרייטיד RGB אַרויסווייַזן אויף די שפּאָן יקספּאַנדז צו רויט.
פּאָסטן צייט: יאנואר 10-2023