Nanova tanteraka ny sehatry ny jiro sy ny fampisehoana ny LED nentim-paharazana noho ny fahombiazany ambony kokoa amin'ny lafiny fahombiazana, ny fahamarinan-toerana ary ny haben'ny fitaovana. Ny LED dia matetika antontan-taratasy semiconductor manify misy refy mirefy milimetatra, kely kokoa noho ny fitaovana nentim-paharazana toy ny takamoa incandescent sy ny fantsona cathode. Na izany aza, ny fampiharana optoelektronika vao misondrotra, toy ny zava-misy virtoaly sy augmented, dia mitaky LED amin'ny haben'ny microns na latsaka. Ny fanantenana dia ny hoe ny LED micro - na submicron scale (µleds) dia mbola manana ny toetra ambony maro izay efa ananan'ny LED nentim-paharazana, toy ny famoahana herinaratra marin-toerana, fahombiazana sy famirapiratana avo lenta, fanjifana herinaratra ambany dia ambany, ary famoahana loko feno, sady kely kokoa in-tapitrisany eo ho eo ny velarany, ahafahana mampiseho fampisehoana kely kokoa. Ny puce LED toy izany dia mety hanokatra lalana ho an'ny circuit photonic mahery kokoa raha azo ambolena puce tokana amin'ny Si izy ireo ary ampidirina amin'ny elektronika semiconductor oxide metal (CMOS) mifameno.
Na izany aza, hatreto dia mbola sarotra hita ireo µled ireo, indrindra amin'ny elanelan'ny halavan'ny onjam-pamoahana maitso ka hatramin'ny mena. Ny fomba fiasa nentim-paharazana amin'ny led µ-led dia dingana avy any ambony ka hatrany ambany izay ametrahana ireo sarimihetsika InGaN quantum well (QW) ao anaty fitaovana bitika amin'ny alàlan'ny dingana fanindronana. Na dia nahasarika ny sain'ny maro aza ny tio2 µled miorina amin'ny InGaN QW manify noho ny toetra tsara maro ananan'ny InGaN, toy ny fitaterana mahomby sy ny fahafahan'ny onjam-pamoahana manova ny halavan'ny onjam-pamoahana manerana ny elanelana hita maso, hatramin'izao dia mbola ianjadian'ny olana toy ny fahasimban'ny harafesina amin'ny rindrina ilany izay miharatsy rehefa mihena ny haben'ny fitaovana. Ankoatra izany, noho ny fisian'ny saha polarization, dia manana tsy fahamarinan-toerana ny halavan'ny onjam-pamoahana/loko izy ireo. Ho an'ity olana ity, dia natolotra ny vahaolana InGaN tsy polar sy semi-polar ary ny lavaka kristaly photonic, saingy tsy mahafa-po amin'izao fotoana izao izy ireo.
Tao amin'ny lahatsoratra vaovao navoaka tao amin'ny Light Science and Applications, ireo mpikaroka notarihin'i Zetian Mi, profesora ao amin'ny Oniversiten'i Michigan, Annabel, dia namorona LED maitso iii - nitride amin'ny ambaratonga ambany micron izay mandresy ireo sakana ireo indray mandeha sy mandrakizay. Ireo µled ireo dia novokarina tamin'ny alàlan'ny epitaxy taratra molekiolaly notohanan'ny plasma isam-paritra voafantina. Mifanohitra tanteraka amin'ny fomba fiasa avy any ambony midina nentim-paharazana, ny µled eto dia misy andiana nanowires, izay samy 100 ka hatramin'ny 200 nm ny savaivony, misaraka amin'ny nanometers am-polony. Ity fomba fiasa avy any ambany miakatra ity dia misoroka ny fahasimban'ny harafesina amin'ny rindrina ivelany.
Ny ampahany mamoaka hazavana amin'ny fitaovana, fantatra ihany koa amin'ny hoe faritra mavitrika, dia ahitana rafitra lavaka kuantum maro (MQW) miavaka amin'ny morphology nanowire. Indrindra indrindra, ny MQW dia ahitana ny lavaka InGaN sy ny sakana AlGaN. Noho ny fahasamihafan'ny fifindran'ny atôma adsorbed an'ny singa Group III indium, gallium ary aluminium eo amin'ny rindrina sisiny, dia hitanay fa tsy misy indium eo amin'ny rindrina sisiny amin'ny nanowires, izay namenoan'ny akoran'ny GaN/AlGaN ny fotony MQW toy ny burrito. Hitan'ireo mpikaroka fa nihena tsikelikely ny votoatin'ny Al ao amin'ity akoran'ny GaN/AlGaN ity avy amin'ny lafiny fampidirana elektrôna amin'ny nanowires mankany amin'ny lafiny fampidirana lavaka. Noho ny fahasamihafan'ny saha polarization anatiny an'ny GaN sy AlN, ny fiovaovan'ny habetsahan'ny votoatin'ny Al ao amin'ny sosona AlGaN dia miteraka elektrôna afaka, izay mora mikoriana ao amin'ny fotony MQW ary manamaivana ny tsy fahamarinan'ny loko amin'ny alàlan'ny fampihenana ny saha polarization.
Raha ny marina, hitan'ireo mpikaroka fa ho an'ny fitaovana latsaky ny iray micron ny savaivony, ny halavan'ny onjam-peo ambony indrindra amin'ny electroluminescence, na ny famoahana hazavana vokatry ny courant, dia mijanona ho tsy miova amin'ny haben'ny fiovan'ny tsindrona courant. Ankoatra izany, ny ekipan'ny Profesora Mi dia efa namorona fomba iray hampitomboana coatings GaN avo lenta amin'ny silicon mba hampitomboana LED nanowire amin'ny silicon. Noho izany, ny µled dia mipetraka eo amin'ny substrate Si vonona hampidirina amin'ny elektronika CMOS hafa.
Ity µled ity dia azo ampiasaina amin'ny fomba maro. Ho matanjaka kokoa ny sehatra fitaovana rehefa mivelatra ho mena ny halavan'ny onjam-pamoahana amin'ny fampisehoana RGB tafiditra ao amin'ny puce.
Fotoana fandefasana: 10 Janoary 2023