LED-dhaqameedka ayaa wax ka beddelay beerta iftiinka iyo soo bandhigida sababtoo ah waxqabadkooda sare marka loo eego waxtarka, xasilloonida iyo cabbirka qalabka. LED-yadu caadi ahaan waa xidhmooyin filimaan yar yar oo dhuuban oo cabbirkoodu yahay milimitir, aad uga yar aaladaha dhaqanka sida nalalka ifaya iyo tuubooyinka cathode. Si kastaba ha ahaatee, codsiyada soo baxaya ee optoelectronic, sida dhabta ah iyo xaqiiqada la kordhiyay, waxay u baahan yihiin LED-yada cabbirka microns ama ka yar. Rajadu waxay tahay in micro-ama submicron scale LED (µleds) ay sii wadaan inay lahaadaan qaar badan oo ka mid ah tayada sare ee hogaan dhaqameedku horey u lahaan jireen, sida qiiqa aadka u deggan, hufnaanta sare iyo dhalaalka, isticmaalka tamarta aadka u hooseeya, iyo qiiqa midabka buuxa, iyadoo ku dhawaad hal milyan jeer ka yar aagga, taasoo u oggolaanaysa bandhigyo is haysta. Chips-ka horseedka ah ee noocan oo kale ah waxay sidoo kale u furi karaan dariiqa wareegyada sawir-qaadista ee ka sii xoog badan haddii lagu kori karo hal-chip on Si oo lagu dhex daro qalabka elektiroonigga ah ee birta oksaydhka ah (CMOS).
Si kastaba ha ahaatee, ilaa hadda, µleds noocan oo kale ah ayaa weli ah mid aan la arki karin, gaar ahaan marka loo eego dhererka dhererka qiiqa ee cagaarka iyo casaanka. Habka dhaqameed ee µ-hoggaaminayo waa geeddi-socod kor-hoos u socda kaas oo filimaanta InGaN quantum si fiican (QW) loogu dhejiyay aaladaha cabbirka yar iyada oo loo marayo hab-socod. In kasta oo filimka khafiifka ah ee InGaN QW-based tio2 µleds uu soo jiitay dareen badan sababtoo ah qaar badan oo ka mid ah guryaha ugu wanaagsan ee InGaN, sida gaadiid qaade hufan iyo mawjadaha dhererka dhererka inta lagu jiro baaxadda muuqata, ilaa hadda waxaa ku dhacay arrimo ay ka mid yihiin gidaarka dhinac. Burburka daxalka ee ka sii dara marka cabbirka qalabka uu yaraado. Intaa waxaa dheer, iyadoo ay ugu wacan tahay jiritaanka beeraha polarization, waxay leeyihiin mawjadaha dhererka / midabka xasiloonida. Dhibaatadan, InGaN-ga aan ahayn polar iyo semi-polar iyo xalalka dalool ee photonic crystal ayaa la soo jeediyay, laakiin hadda kuma qanacsana.
Warqad cusub oo lagu daabacay Sayniska Iftiinka iyo Codsiyada, cilmi-baarayaasha uu hoggaamiyo Zetian Mi, oo ah borofisar ka tirsan Jaamacadda Michigan, Annabel, ayaa soo saaray miisaan hoosaadyada cagaaran ee LED iii - nitride oo ka gudubta caqabadahaas hal mar iyo dhammaan. µleds-yadan waxa lagu soo saaray xushay balasma-garab-ka-caawinta molecular beam epitaxy. Si ka duwan habka caadiga ah ee kor-hoos u socda, µled halkan wuxuu ka kooban yahay nanowires kala duwan, mid kastaa kaliya 100 ilaa 200 nm dhexroor, oo ay u kala qaybsan yihiin tobanaan nanometers. Habkan kor-u-qaadida ah ayaa asal ahaan ka fogaanaya burburka daxalka gidaarka.
Qaybta ifaysa ee aaladda, oo sidoo kale loo yaqaan gobolka firfircoon, waxay ka kooban tahay qaab-dhismeedyo tiro badan oo qolof ah (MQW) oo lagu garto qaab-dhismeedka nanowire. Gaar ahaan, MQW wuxuu ka kooban yahay ceelka InGaN iyo xannibaadda AlGaN. Sababo la xiriira kala duwanaanshiyaha guuritaanka atomka ee kooxda III indium, gallium iyo aluminium ee gidaarada dhinaca, waxaan ogaanay in indium uu ka maqan yahay darbiyada dhinaca ee nanowires, halkaas oo qolof GaN/AlGaN ay u duuduubtay xudunta MQW sida burrito. Cilmi-baadhayaashu waxay ogaadeen in nuxurka Al ee qoloftan GaN/AlGaN ay si tartiib tartiib ah hoos ugu dhacday dhinaca duritaanka elektarooniga ah ee nanowires ilaa dhinaca duritaanka daloolka. Farqiga u dhexeeya qaybaha gudaha ee GaN iyo AlN, heerka mugga noocan oo kale ah ee Al content ee lakabka AlGaN wuxuu keenaa elektarooni bilaash ah, kuwaas oo si sahlan loogu qulquli karo xudunta MQW oo yareynaya xasilloonida midabka iyada oo la yareynayo goobta polarization.
Dhab ahaantii, cilmi-baarayaashu waxay ogaadeen in qalabka wax ka yar hal micron ee dhexroorka ah, mawjadaha ugu sarreeya ee korantada, ama iftiinka iftiinka hadda, uu weli yahay mid joogto ah nidaamka xajmiga isbeddelka cirbadeynta hadda. Intaa waxaa dheer, kooxda Professor Mi waxay hore u soo saartay hab loogu kobcinayo dahaarka tayada sare leh ee GaN ee silikon si ay ugu koraan nanowire ledhs ee silikon. Markaa, µled wuxuu ku fadhiyaa substrate-ka Si diyaar u ah la-qabsiga elektiroonigga CMOS kale.
Tani waxay si fudud u leedahay codsiyo badan oo suurtagal ah. Qalabka aaladda ayaa noqon doona mid aad u xoog badan marka mawjadaha sii daaya ee bandhiga isku dhafan ee RGB ee chip-ka uu ku fido casaan.
Waqtiga boostada: Jan-10-2023