Berdasarkan gallium nitride teknologi dan sedia kemudahan perkilangan, terikan Kejuruteraan boleh memberikan satu kaedah yang boleh dilaksanakan untuk mikro-paparan.
Berdasarkan terikan Kejuruteraan daripada indium gallium nitride (InGaN) berbilang kuantum wells, di University of Michigan telah membangunkan sebuah rabbani bersepadu amber-hijau-biru LED (Rajah 1). Kejuruteraan terikan dicapai dengan menggores diameter yang berbeza nano-kolum.
Rajah 1. Pelbagai diameter daripada nano-kolum membawa pelbagai dari diagram pembuatan Top-down
Harapan penyelidik untuk menghasilkan satu red-green-blue mendahului pada masa hadapan dengan sebuah 635nm bercahaya kuantum baik, menyediakan satu kaedah yang berdaya maju untuk mikro-paparan berdasarkan pixel ini dipimpin. Aplikasi lain yang berpotensi termasuk pencahayaan, biosensors dan optikal genetik.
Selain daripada sokongan dari National Science Foundation (NSF yang seharusnya PIKUL), Samsung menyokong pembuatan dan rekabentuk peralatan. Penyelidik berharap untuk membangunkan cip peringkat multicolor LED landasan berdasarkan infrastruktur pengeluaran sedia ada.
Bahan-bahan yang epitaxial akan ditanam di kawasan sapphires bercorak-no 2-inci dengan cara pemendapan wap kimia logam bukan organik (MOCVD). Rantau bercahaya yang aktif terdiri daripada 2 5 5nm InGaN perangkap dipisahkan oleh pintu gan 12 BN. Lapisan penghalang elektronik dan lapisan P-hubungi terdiri daripada 20 BN dari daratan gallium nitride (P-al0.2ga0.8N) dan 150nm P-gan masing-masing.
Nano-kolum dibentuk dengan menggunakan lithography pancaran elektron dan topeng nikel yang digunakan bagi proses etching basah dan kering yang bercampur-campur. Kebanyakan etching tersebut adalah kering plasma kepekatan ditambah, dan fasa etching basah digunakan untuk mencapai diameter akhir dan membuang kerosakan daripada langkah etching kering. Kedalaman etching adalah tentang 300nm. Semasa proses pengeluaran keseluruhan, topeng etching terlindung untuk melindungi permukaan P-gan.
Selepas pemendapan wap kimia dipertingkatkan plasma (PECVD) nitride silikon 50nm telah dilaksanakan, struktur yang dibentuk dengan menggunakan kaca bersalut putaran untuk mengasingkan bahagian-bahagian N dan P-gan.
Hakisan jenis cucian struktur leper untuk mendedahkan hujung tiang. Keluarkan bahan topeng nikel dengan larutan asid nitrik. P-hubungi nikel emas metallization Pemanasan terma annealed di udara.
Prestasi elektrik peranti menunjukkan kebocoran rendah daripada kira-kira 3 x 10-7a setiap piksel pada sebelah belakang 5V. Kebocoran rendah adalah disebabkan oleh dua faktor-yang dileperkan kuantum juga menyediakan kesan demikian semasa yang rendah, dan sekatan pengangkutan dimulakan terikan ke pusat nano-kolum. Risiko kesan yang dikurangkan disebabkan oleh ketumpatan arus lebih besar dalam sebuah medan yang skopnya lebih terhad boleh diperbaiki dengan mengurangkan terikan, dengan itu mengurangkan kuantum had "sama sekali kesan" medan elektrik yang disebabkan oleh polarisasi caj bon kimia di the-nitride.
Piksel yang terdiri daripada tiang dengan diameter yang berbeza dan warna yang berbeza (Rajah 2). Seperti diameter aerosol, panjang gelombang yang berkuat ini menjadi lebih panjang dan perubahan adalah lebih besar. Penyelidik disebabkan perubahan perubahan baik ketebalan kuantum wafer di.
QQ screenshot 20170916103202. PNG
Rajah 2. (a) bil electroluminescent suhu bilik biru (487nm), hijau (512nm), oren (575nm) dan Amber (600nm) cahaya diperolehi dari 50nm, kolum nano 100nm dan 800nm diameter dan filem nipis menyebabkan piksel.
(b) panjang gelombang yang berkuat cahaya yang diperolehi dengan teori pelbagai dimensi tekanan.
(c) jawatan di puncak yang utama di bawah pelbagai bias voltan.
Dengan peningkatan voltan dan suntikan semasa, semakin longgar nanotiub baru sempit juga menunjukkan kurang panjang gelombang yang berkuat blue shift. 800nm diameter nano kolum piksel blue anjakan antara 2.8V dan 4V adalah 40nm. Ini adalah kerana pasukan penyelidikan yang menapis menerusi medan voltan bergantung kepada terikan dalam perangkap.
Pasukan tetap voltan pincang dan berubah keamatan melalui modulasi frekuensi denyut, sekali gus penstabilan dalam output panjang gelombang yang berkuat daripada piksel tersebut. Melalui percubaan ini, ia adalah menunjukkan bahawa kesemua piksel memberi panjang gelombang yang berkuat stabil dan keamatan electroluminescence relatif, dan nisbah duti isyarat denyut berubah hampir linearly. Lebar denyut adalah 400μs. Frekuensi denyut berbeza-beza antara 200Hz dan 2000Hz.
