Berdasarkan galium nitrida teknologi dan ada fasilitas manufaktur, strain rekayasa dapat memberikan metode yang layak untuk mikro-tampilan.
Berdasarkan strain rekayasa indium gallium nitrida (InGaN) beberapa sumur kuantum, University of Michigan telah mengembangkan monolitik terpadu amber-hijau-biru LED (Fig 1). Strain rekayasa dicapai dengan etsa diameter yang berbeda nano-kolom.
Gambar 1. Berbagai diameter nano-kolom dipimpin array dari skema manufaktur Top-down
Harapan para peneliti untuk menghasilkan merah-hijau-biru memimpin di masa depan dengan 635nm kuantum bercahaya baik, memberikan metode yang layak untuk mikro-tampilan berdasarkan pixel dipimpin. Aplikasi lain potensi termasuk iluminasi, biosensors dan genetika optik.
Selain dukungan dari National Science Foundation (NSF), Samsung mendukung manufaktur dan desain peralatan. Peneliti berharap untuk mengembangkan tingkat chip multicolor LED platform berbasis pada infrastruktur manufaktur yang ada.
Bahan-bahan epitaksial ditanam di Safir bermotif no 2-inch dengan cara pengendapan uap kimia logam-organik (EPITAKSI). Daerah aktif bercahaya terdiri dari 2 5 5nm InGaN perangkap dipisahkan oleh sebuah gerbang gan 12nm. Penghalang elektronik lapisan dan lapisan P-kontak terdiri dari 20nm galium nitrida (P-al0.2ga0.8N) dan 150nm P-gan masing-masing.
Nano-kolom ini dibentuk dengan menggunakan lithography sinar elektron, dan masker nikel digunakan untuk proses etching campuran basah dan kering. Sebagian besar etching kering inductively coupled plasma, dan tahap basah etching digunakan untuk mencapai diameter akhir dan untuk menghilangkan kerusakan dari langkah kering etching. Kedalaman etching adalah tentang 300nm. Selama seluruh proses produksi, topeng etching dilindungi untuk melindungi permukaan P-gan.
Setelah pengendapan uap kimia yang ditingkatkan plasma (PECVD) dari 50nm silikon nitrida dilakukan, struktur ini dibentuk dengan menggunakan kaca berlapis rotasi untuk mengisolasi bagian N dan P-gan.
Kering-jenis korosi dari struktur datar untuk mengekspos ujung kolom. Menghapus bahan masker nikel dengan larutan asam nitrat. P-kontak nikel emas metalisasi thermally Anil di udara.
Kinerja listrik perangkat menunjukkan kebocoran rendah tentang 3 x 10-7a per pixel pada 5V reverse bias. Kebocoran rendah dikaitkan dengan dua faktor-the quantum rata juga menyediakan efek crowding saat ini yang rendah, dan pembatasan prakarsa ketegangan pembawa ke pusat nano-kolom. Risiko efek yang berkurang karena kepadatan arus lebih besar dalam kolom sempit dapat ditingkatkan dengan mengurangi ketegangan, sehingga mengurangi kuantum batas "mencolok efek" medan listrik yang disebabkan oleh polarisasi biaya ikatan kimia di the-nitrida.
Pixel terdiri dari kolom dengan diameter yang berbeda dan warna yang berbeda (gambar 2). Sebagai meningkat diameter, panjang gelombang menjadi lebih lama dan variasi lebih besar. Para peneliti disebabkan oleh perubahan perubahan baik ketebalan kuantum pada wafer.
QQ screenshot 20170916103202. PNG
Gambar 2. () suhu kamar pendaran listrik spektrum biru (487nm), hijau (512nm), Orange (575nm) dan Amber (600nm) cahaya Diperoleh dari 50nm, 100nm dan 800nm diameter nano kolom dan film tipis memimpin piksel.
(b) panjang gelombang cahaya yang diperoleh oleh teori relaksasi stres dimensi.
(c) posisi puncak utama di bawah berbagai bias tegangan.
Dengan peningkatan tegangan dan injeksi saat ini, lebih dan lebih longgar nanotubes sempit juga menunjukkan kurang panjang gelombang biru shift. 800nm diameter nano kolom pixel blue pergeseran antara 2.8V dan 4V adalah 40nm. Hal ini disebabkan tim peneliti memilah-milah bidang tegangan bergantung pada ketegangan dalam perangkap.
Tim tetap tegangan bias dan mengubah intensitas melalui pulsa frekuensi modulasi, sehingga menstabilkan panjang gelombang output pixel. Melalui percobaan ini, itu adalah menunjukkan bahwa semua jenis pixel memberikan panjang gelombang yang stabil dan relatif electroluminescence intensitas, dan rasio kewajiban sinyal pulsa berubah hampir linear. Lebar pulsa adalah 400μs. Pulsa frekuensi bervariasi antara 200Hz dan 2000Hz.
