U LED tradiziunale hà rivoluzionatu u campu di l'illuminazione è a visualizazione per via di a so prestazione superiore in termini di efficienza.

U LED tradiziunale hà rivoluzionatu u campu di l'illuminazione è a visualizazione per via di a so prestazione superiore in termini di efficienza, stabilità è dimensione di u dispusitivu.I LED sò tipicamente pile di filmi semiconduttori sottili cù dimensioni laterali di millimetri, assai più chjuchi di i dispositi tradiziunali, cum'è lampadine incandescenti è tubi catodici.Tuttavia, l'applicazioni optoelettroniche emergenti, cum'è a realtà virtuale è aumentata, necessitanu LED in a dimensione di microni o menu.A speranza hè chì i LED di scala micro - o submicron (µleds) cuntinueghjanu à avè assai di e qualità superiori chì i led tradiziunali anu digià, cum'è l'emissione altamente stabile, l'alta efficienza è a luminosità, u cunsumu d'energia ultra-bassu, è l'emissione di culore. mentre chì hè circa un milione di volte più chjucu in u spaziu, chì permettenu display più compacti.Tali chips led puderanu ancu apre a strada per circuiti fotonici più putenti si ponu esse cultivati ​​in un chip unicu nantu à Si è integrati cù l'elettronica cumplementaria di semiconductor d'ossidu di metalli (CMOS).

Tuttavia, finu à avà, tali µled sò rimasti elusivi, soprattuttu in a gamma di lunghezze d'onda di emissioni verdi à rosse.L'approcciu tradiziunale di led µ-led hè un prucessu top-down in u quali i filmi InGaN quantum well (QW) sò incisi in i dispositi micro-scala attraversu un prucessu di incisione.Mentre i tio2 µleds basati in InGaN QW in film sottile anu attiratu assai attenzione per parechje di e proprietà eccellenti di InGaN, cum'è u trasportu di trasportatore efficiente è a sintonizazione di a lunghezza d'onda in tutta a gamma visibile, finu à avà sò stati afflitti da prublemi cum'è a parete laterale. dannu da corrosione chì s'aggrava cum'è a dimensione di u dispusitivu si riduce.Inoltre, per via di l'esistenza di campi di polarizazione, anu inestabilità di lunghezza d'onda / culore.Per questu prublema, sò stati pruposti solu solu InGaN non polari è semi-polari è di cavità di cristalli fotonichi, ma ùn sò micca soddisfacenti per u mumentu.

In un novu articulu publicatu in Light Science and Applications, circadori guidati da Zetian Mi, un prufissore à l'Università di Michigan, Annabel, anu sviluppatu una scala submicronica LED verde iii - nitruru chì supera sti ostaculi una volta per sempre.Questi µled sò stati sintetizzati da l'epitaxie selettiva di fasciu moleculare assistita da plasma regionale.In forte cuntrastu cù l'approcciu tradiziunale di u top-down, u µled quì hè custituitu da una matrice di nanofili, ognunu solu da 100 à 200 nm di diametru, separati da decine di nanometri.Stu approcciu bottom-up evita essenzialmente danni da corrosione di u muru laterale.

A parte di l'emissione di luce di u dispusitivu, cunnisciuta ancu com'è a regione attiva, hè cumposta di strutture core-shell multiple quantum well (MQW) carattarizatu da a morfologia di nanowire.In particulare, u MQW hè custituitu da u pozzu InGaN è a barriera AlGaN.A causa di e diffirenzii in a migrazione di l'atomu adsorbitu di l'elementi di u Gruppu III, l'indiu, u galiu è l'aluminiu nantu à i mura laterali, avemu trovu chì l'indiu mancava nantu à i muri laterali di i nanowires, induve a cunchiglia GaN / AlGaN hà impastatu u core MQW cum'è un burrito.I circadori truvaru chì u cuntenutu Al di sta cunchiglia GaN / AlGaN diminuì gradualmente da u latu di l'iniezione di l'elettroni di i nanofili à u latu di l'iniezione di u pirtusu.A causa di a diffarenza in i campi di polarizazione interna di GaN è AlN, tali gradiente di voluminu di cuntenutu Al in a strata di AlGaN induce elettroni liberi, chì sò faciuli di flussu in u core MQW è allevianu l'inestabilità di u culore riducendu u campu di polarizazione.

In fatti, i circadori anu truvatu chì per i dispositi di menu di un micron di diametru, a lunghezza d'onda di punta di l'elettroluminescenza, o l'emissione di luce indotta da u currente, ferma custanti in un ordine di grandezza di u cambiamentu in l'iniezione di corrente.Inoltre, a squadra di u prufessore Mi hà sviluppatu prima un metudu per cultivà rivestimenti GaN d'alta qualità nantu à u siliciu per cultivà led nanowire nantu à u siliciu.Cusì, un µled si trova nantu à un sustrato Si prontu per l'integrazione cù altri elettroni CMOS.

Stu µled hà facilmente parechje applicazioni potenziali.A piattaforma di u dispositivu diventerà più robusta cum'è a lunghezza d'onda di emissione di u display RGB integratu nantu à u chip si espande à rossu.