Tá stiúir thraidisiúnta tar éis an réimse soilsithe agus taispeána a réabhlóidiú mar gheall ar a bhfeidhmíocht níos fearr i dtéarmaí éifeachtúlachta, cobhsaíochta agus méid gléas. De ghnáth is cruacha de scannáin tanaí leathsheoltóra iad na soilse faoi stiúir le toisí cliathánach milliméadar, i bhfad níos lú ná gléasanna traidisiúnta ar nós bolgáin ghealbhruthacha agus feadáin chatóide. Mar sin féin, éilíonn iarratais optoelectronic atá ag teacht chun cinn, mar réaltacht fhíorúil agus méadaithe, stiúir i méid miocrón nó níos lú. Táthar ag súil go leanfaidh go leor de na cáilíochtaí níos fearr atá ag soilse traidisiúnta cheana féin ag micrea-nó scála submicron LED (µleds), mar astaíocht an-cobhsaí, ardéifeachtúlacht agus gile, tomhaltas cumhachta ultra-íseal, agus astaíochtaí lándaite, agus iad thart ar milliún uair níos lú sa limistéar, rud a ligeann do thaispeántais níos dlúithe. D'fhéadfadh sliseanna faoi stiúir den sórt sin an bealach a réiteach do chiorcaid fhótóinic níos cumhachtaí más féidir iad a fhás le sliseanna singil ar Si agus iad a chomhtháthú le leictreonaic leathsheoltóra ocsaíd miotail chomhlántach (CMOS).
Mar sin féin, go dtí seo, tá a leithéid de µleds fós do-ghlactha, go háirithe sa raon tonnfhad astaíochtaí ó ghlas go dearg. Is próiseas ón mbarr anuas é an cur chuige traidisiúnta faoi stiúir µ ina ndéantar scannáin InGaN quantum well (QW) a eitseáilte isteach i bhfeistí micreascála trí phróiseas eitseála. Cé gur tharraing tio2 µleds scannán tanaí InGaN QW-bhunaithe go leor aird mar gheall ar go leor de na hairíonna den scoth atá ag InGaN, mar iompar iompróra éifeachtach agus tuiniúlacht tonnfhad ar fud an raoin infheicthe, go dtí seo tá siad buailte ag saincheisteanna mar bhalla taobh. damáiste creimeadh a théann in olcas de réir mar a laghdaíonn méid an fheiste. Ina theannta sin, mar gheall ar réimsí polarúcháin a bheith ann, tá éagobhsaíocht tonnfhad / datha acu. Maidir leis an bhfadhb seo, tá InGaN neamh-pholach agus leathpholach agus réitigh chuas criostail fótónacha molta, ach níl siad sásúil faoi láthair.
I bpáipéar nua a foilsíodh in Light Science and Applications, tá taighdeoirí faoi stiúir Zetian Mi, ollamh in Ollscoil Michigan, Annabel, tar éis LED iii - nítríde glas submicron a fhorbairt a sháraíonn na constaicí seo uair amháin agus do gach duine. Rinneadh na µleds seo a shintéisiú le epitaxy léas móilíneach réigiúnach roghnach le cúnamh plasma. I gcodarsnacht lom leis an gcur chuige traidisiúnta ó bharr anuas, is éard atá sa µled anseo ná sraith nanaifíre, nach bhfuil ach 100 go 200 nm ar trastomhas, agus na deich nanaiméadar eatarthu. Seachnaíonn an cur chuige ón mbun aníos go bunúsach damáiste creimthe balla cliathánach.
Tá an chuid den fheiste astaithe solais, ar a dtugtar an réigiún gníomhach freisin, comhdhéanta de struchtúir tobair chandamach iolracha croí-bhlaosc (MQW) arb iad is sainairíonna iad moirfeolaíocht nanaifire. Go háirithe, tá an MQW comhdhéanta den tobar InGaN agus an bac AlGaN. Mar gheall ar dhifríochtaí in imirce adamh asaithe na n-eilimintí Grúpa III indium, Gailliam agus alúmanam ar na ballaí taobh, fuaireamar amach go raibh indium in easnamh ar bhallaí taoibh na nanoires, áit a raibh an sliogán GaN/AlGaN fillte ar an gcroí MQW cosúil le burrito. Fuair na taighdeoirí amach gur tháinig laghdú de réir a chéile ar ábhar Al an sceall GaN/AlGaN seo ó thaobh an instealladh leictreon de na nanaifirí go dtí taobh an instealladh poll. Mar gheall ar an difríocht i réimsí inmheánacha polaraithe GaN agus AlN, tá grádán toirte den sórt sin d'ábhar Al i gciseal AlGaN ionduchtú leictreoin saor in aisce, atá éasca le sreabhadh isteach sa chroí MQW agus an éagobhsaíocht dath a mhaolú trí laghdú a dhéanamh ar an réimse polaraithe.
Go deimhin, tá sé faighte amach ag na taighdeoirí go bhfuil buaic-thonnfhad an leictrealuminescence, nó astú solais spreagtha ag an sruth, i gcás feistí níos lú ná miocrón amháin ar trastomhas, fós seasta ar ord méide an athraithe ar an instealladh reatha. Ina theannta sin, tá modh forbartha ag foireann an Ollaimh Mi roimhe seo chun bratuithe GaN ardcháilíochta a fhás ar sileacain chun soilse nanowire a fhás ar sileacain. Mar sin, suíonn µled ar fhoshraith Si réidh le comhtháthú le leictreonaic CMOS eile.
Tá go leor feidhmchláir fhéideartha ag an µled seo go héasca. Beidh an t-ardán gléas níos láidre de réir mar a leathnaíonn tonnfhad astaíochta an taispeántais RGB comhtháite ar an sliseanna go dearg.
Am postála: Jan-10-2023