LED-ka dhaqameedku wuxuu kacaan ku sameeyay goobta nalalka iyo bandhigga sababtoo ah waxqabadkooda sare marka loo eego hufnaanta, xasilloonida iyo cabbirka qalabka. LED-yadu badanaa waa isku-urur filimaan semiconductor khafiif ah oo leh cabbirro dhinac ah oo milimitir ah, aad uga yar aaladaha dhaqameed sida nalalka iftiinka iyo tuubooyinka cathode. Si kastaba ha ahaatee, codsiyada optoelectronic ee soo baxaya, sida xaqiiqada casriga ah iyo tan la kordhiyay, waxay u baahan yihiin LED-yo cabbirkoodu yahay microns ama ka yar. Rajadu waxay tahay in LED-yada yaryar - ama submicron-ka ah (µleds) ay sii wadaan inay yeeshaan tayooyin badan oo ka sarreeya oo LED-yada dhaqameedku ay hore u lahaayeen, sida qiiqa aadka u deggan, hufnaanta sare iyo dhalaalka, isticmaalka awoodda aadka u hooseeya, iyo qiiqa midabka buuxa leh, halka ay qiyaastii milyan jeer ka yar yihiin aagga, taasoo u oggolaanaysa bandhigyo badan oo is haysta. Jajabyada noocan oo kale ah ee led-ka ah ayaa sidoo kale u gogol xaar kara wareegyada photonic-ga oo awood badan haddii lagu kori karo hal-chip-ka Si oo lagu dhex daro elektaroonigga semiconductor-ka birta ah ee dhammaystiran (CMOS).
Si kastaba ha ahaatee, ilaa hadda, µled-yada noocan oo kale ah ayaa weli ah kuwo aan la fahmi karin, gaar ahaan masaafada u dhaxaysa iftiinka cagaaran ilaa casaanka. Habka dhaqameed ee hoggaamineed ee µ-hoggaamineed waa hab kor-hoos ah oo filimada ceelka quantum ee InGaN (QW) lagu dhejiyo aaladaha yaryar iyada oo loo marayo habka wax lagu qoro. In kasta oo tio2 µled-yada khafiifka ah ee ku salaysan InGaN QW ay soo jiidatay dareen badan sababtoo ah sifooyin badan oo InGaN ah oo aad u fiican, sida gaadiidka side-qaadaha oo hufan iyo isbeddelka mowjadaha inta lagu jiro baaxadda la arki karo, ilaa hadda waxaa la kulmay arrimo sida dhaawaca daxalka dhinaca-derbiga oo ka sii dara marka cabbirka qalabku yaraado. Intaa waxaa dheer, sababtoo ah jiritaanka goobaha kala-goynta, waxay leeyihiin xasillooni la'aan mowjadaha/midabka. Dhibaatadan awgeed, xalalka aan polar-ka ahayn iyo kuwa semi-polar-ka ah ee InGaN iyo photonic crystal ayaa la soo jeediyay, laakiin hadda ma aha kuwo lagu qanco.
Warqad cusub oo lagu daabacay Sayniska Iftiinka iyo Codsiyada, cilmi-baarayaal uu hoggaaminayo Zetian Mi, oo ah borofisar ka tirsan Jaamacadda Michigan, Annabel, ayaa sameeyay LED iii - nitride cagaaran oo cabbirkiisu yahay submicron kaas oo ka gudba caqabadahaas hal mar iyo dhammaan. µled-yadan waxaa sameeyay epitaxy-ga molecular-ka ee gobolka ee la xushay ee plasma-ka caawiya. Si ka duwan habka caadiga ah ee kor-hoos u-dhaca, µled halkan wuxuu ka kooban yahay tiro nanowires ah, mid walba dhexroorkiisu waa 100 ilaa 200 nm oo keliya, oo ay kala soocaan tobanaan nanometers. Habkan hoose-ilaa-kor wuxuu asal ahaan ka fogaadaa dhaawaca daxalka derbiga ee dhinaca.
Qaybta iftiinka soo saarta ee qalabka, oo sidoo kale loo yaqaan gobolka firfircoon, waxay ka kooban tahay qaab-dhismeedyo ceel quantum badan oo xudunta u eg (MQW) oo lagu garto qaab-dhismeedka nanowire. Gaar ahaan, MQW wuxuu ka kooban yahay ceelka InGaN iyo caqabadda AlGaN. Sababtoo ah kala duwanaanshaha socdaalka atomka ee la nuugay ee curiyayaasha Kooxda III ee indium, gallium iyo aluminium ee derbiyada dhinaca, waxaan ogaanay in indium uu ka maqnaa darbiyada dhinaca ee nanowire-yada, halkaas oo qolofka GaN/AlGaN uu u duubay xudunta MQW sida burrito. Cilmi-baarayaashu waxay ogaadeen in nuxurka Al ee qolofkan GaN/AlGaN uu si tartiib tartiib ah hoos ugu dhacay dhinaca duritaanka elektroonka ee nanowire-yada ilaa dhinaca duritaanka godka. Sababtoo ah farqiga u dhexeeya goobaha kala-goynta gudaha ee GaN iyo AlN, kala-goynta mugga ee maaddada Al ee lakabka AlGaN waxay kicisaa elektaroono bilaash ah, kuwaas oo si fudud loogu qulquli karo xudunta MQW waxayna yareeyaan xasillooni darrada midabka iyadoo la yareynayo goobta kala-goynta.
Xaqiiqdii, cilmi-baarayaashu waxay ogaadeen in aaladaha ka yar hal micron dhexroor ahaan, hirarka ugu sarreeya ee electroluminescence, ama sii deynta iftiinka ee hadda ku dhacda, ay joogto tahay iyadoo loo eegayo isbeddelka duritaanka hadda jira. Intaa waxaa dheer, kooxda Professor Mi waxay horey u soo saartay hab lagu kobciyo dahaarka GaN ee tayada sare leh ee silicon si loogu beero nanowire leds-ka silicon. Sidaa darteed, µled wuxuu ku fadhiyaa substrate Si ah oo diyaar u ah is-dhexgalka elektaroonigga kale ee CMOS.
µled-kan si fudud ayuu u leeyahay codsiyo badan oo suurtagal ah. Madal qalabku wuxuu noqon doonaa mid aad u adag marka hirarka qiiqa ee shaashadda RGB ee isku dhafan ee jajabku uu u fido casaan.
Waqtiga boostada: Jan-10-2023