සාම්ප්‍රදායික LED ලාම්පු ඒවායේ කාර්යක්ෂමතාව අතින් උසස් ක්‍රියාකාරිත්වය හේතුවෙන් ආලෝකකරණ සහ සංදර්ශක ක්ෂේත්‍රයේ විප්ලවීය වෙනසක් සිදු කර ඇත.

සාම්ප්‍රදායික LED ආලෝකකරණ ක්ෂේත්‍රයේ විප්ලවීය වෙනසක් ඇති කර ඇත්තේ කාර්යක්ෂමතාව, ස්ථායිතාව සහ උපාංග ප්‍රමාණය අනුව ඒවායේ උසස් ක්‍රියාකාරිත්වය නිසාය. LED සාමාන්‍යයෙන් තාපදීප්ත බල්බ සහ කැතෝඩ නල වැනි සාම්ප්‍රදායික උපාංගවලට වඩා බෙහෙවින් කුඩා, මිලිමීටර පාර්ශ්වීය මානයන් සහිත තුනී අර්ධ සන්නායක පටල තොගයකි. කෙසේ වෙතත්, අථත්‍ය සහ වැඩි දියුණු කළ යථාර්ථය වැනි නැගී එන ඔප්ටෝ ඉලෙක්ට්‍රොනික යෙදුම් සඳහා මයික්‍රෝන හෝ ඊට අඩු ප්‍රමාණයේ LED අවශ්‍ය වේ. බලාපොරොත්තුව නම්, ක්ෂුද්‍ර - හෝ උප මයික්‍රෝන පරිමාණ LED (µleds) සාම්ප්‍රදායික LED වල දැනටමත් ඇති උසස් ගුණාංග බොහොමයක්, එනම් ඉහළ ස්ථායී විමෝචනය, ඉහළ කාර්යක්ෂමතාව සහ දීප්තිය, අතිශය අඩු බල පරිභෝජනය සහ සම්පූර්ණ වර්ණ විමෝචනය වැනි, මිලියන ගුණයකින් පමණ කුඩා වන අතර, වඩාත් සංයුක්ත සංදර්ශක සඳහා ඉඩ සලසයි. එවැනි LED චිප් Si මත තනි-චිපයක් වගා කර අනුපූරක ලෝහ ඔක්සයිඩ් අර්ධ සන්නායක (CMOS) ඉලෙක්ට්‍රොනික උපකරණ සමඟ ඒකාබද්ධ කළ හැකි නම්, වඩාත් බලවත් ෆෝටෝනික් පරිපථ සඳහා මග පෑදිය හැකිය.

කෙසේ වෙතත්, මේ දක්වා, එවැනි µleds අපැහැදිලිව පවතී, විශේෂයෙන් කොළ සිට රතු දක්වා විමෝචන තරංග ආයාම පරාසය තුළ. සාම්ප්‍රදායික led µ-led ප්‍රවේශය යනු ඉහළ-පහළ ක්‍රියාවලියක් වන අතර එහිදී InGaN ක්වොන්ටම් ළිං (QW) පටල කැටයම් කිරීමේ ක්‍රියාවලියක් හරහා ක්ෂුද්‍ර පරිමාණ උපාංගවලට කැටයම් කරනු ලැබේ. කාර්යක්ෂම වාහක ප්‍රවාහනය සහ දෘශ්‍ය පරාසය පුරා තරංග ආයාම සුසර කිරීමේ හැකියාව වැනි InGaN හි විශිෂ්ට ගුණාංග බොහොමයක් නිසා තුනී පටල InGaN QW-පාදක tio2 µleds විශාල අවධානයක් දිනා ගෙන ඇතත්, මේ දක්වා ඒවා උපාංග ප්‍රමාණය හැකිලෙන විට නරක අතට හැරෙන පැති බිත්ති විඛාදන හානිය වැනි ගැටළු වලින් පීඩා විඳිති. ඊට අමතරව, ධ්‍රැවීකරණ ක්ෂේත්‍රවල පැවැත්ම නිසා, ඒවාට තරංග ආයාමය/වර්ණ අස්ථාවරත්වයක් ඇත. මෙම ගැටළුව සඳහා, ධ්‍රැවීය නොවන සහ අර්ධ-ධ්‍රැවීය InGaN සහ ෆෝටෝනික ස්ඵටික කුහර විසඳුම් යෝජනා කර ඇත, නමුත් ඒවා දැනට සතුටුදායක නොවේ.

මිචිගන් විශ්ව විද්‍යාලයේ මහාචාර්ය සෙටියන් මි, ඇනබෙල් හි ප්‍රකාශයට පත් කරන ලද නව පත්‍රිකාවක, පර්යේෂකයන් විසින් උප මයික්‍රෝන පරිමාණ හරිත LED iii - නයිට්‍රයිඩ් නිපදවා ඇති අතර එය මෙම බාධක එකවරම ජය ගනී. මෙම µleds තෝරාගත් කලාපීය ප්ලාස්මා සහාය ඇති අණුක කදම්භ එපිටැක්සි මගින් සංස්ලේෂණය කරන ලදී. සාම්ප්‍රදායික ඉහළ-පහළ ප්‍රවේශයට හාත්පසින්ම වෙනස්ව, මෙහි µled නැනෝ වයර් මාලාවකින් සමන්විත වන අතර, එක් එක් විෂ්කම්භය 100 සිට 200 nm දක්වා වන අතර, නැනෝමීටර දස ගණනකින් වෙන් කර ඇත. මෙම පහළ-ඉහළ ප්‍රවේශය අත්‍යවශ්‍යයෙන්ම පාර්ශ්වීය බිත්ති විඛාදන හානිය වළක්වයි.

උපාංගයේ ආලෝක විමෝචක කොටස, ක්‍රියාකාරී කලාපය ලෙසද හැඳින්වේ, නැනෝ වයර් රූප විද්‍යාව මගින් සංලක්ෂිත හර-කවච බහු ක්වොන්ටම් ළිඳ (MQW) ව්‍යුහයන්ගෙන් සමන්විත වේ. විශේෂයෙන්, MQW InGaN ළිඳෙන් සහ AlGaN බාධකයෙන් සමන්විත වේ. පැති බිත්තිවල III කාණ්ඩයේ මූලද්‍රව්‍ය වන ඉන්ඩියම්, ගැලියම් සහ ඇලුමිනියම් වල අවශෝෂණය කරන ලද පරමාණු සංක්‍රමණයේ වෙනස්කම් හේතුවෙන්, නැනෝ වයර් වල පැති බිත්තිවල ඉන්ඩියම් නොමැති බව අපට පෙනී ගියේය, එහිදී GaN/AlGaN කවචය MQW හරය බුරිටෝවක් මෙන් ඔතා ඇත. මෙම GaN/AlGaN කවචයේ Al අන්තර්ගතය නැනෝ වයර් වල ඉලෙක්ට්‍රෝන එන්නත් පැත්තේ සිට සිදුරු එන්නත් පැත්තට ක්‍රමයෙන් අඩු වන බව පර්යේෂකයෝ සොයා ගත්හ. GaN සහ AlN හි අභ්‍යන්තර ධ්‍රැවීකරණ ක්ෂේත්‍රවල වෙනස නිසා, AlGaN ස්ථරයේ Al අන්තර්ගතයේ එවැනි පරිමා අනුක්‍රමය නිදහස් ඉලෙක්ට්‍රෝන ප්‍රේරණය කරයි, ඒවා MQW හරයට ගලා යාමට පහසු වන අතර ධ්‍රැවීකරණ ක්ෂේත්‍රය අඩු කිරීමෙන් වර්ණ අස්ථාවරත්වය සමනය කරයි.

ඇත්ත වශයෙන්ම, පර්යේෂකයන් සොයාගෙන ඇත්තේ විෂ්කම්භය මයික්‍රෝන එකකට වඩා අඩු උපාංග සඳහා, විද්‍යුත් විච්ඡේදනයේ උච්ච තරංග ආයාමය හෙවත් ධාරාව මගින් ප්‍රේරිත ආලෝක විමෝචනය, ධාරා එන්නත් කිරීමේ වෙනසෙහි විශාලත්වයේ අනුපිළිවෙලක් මත නියතව පවතින බවයි. මීට අමතරව, මහාචාර්ය Mi ගේ කණ්ඩායම මීට පෙර සිලිකන් මත නැනෝ වයර් LED වගා කිරීම සඳහා සිලිකන් මත උසස් තත්ත්වයේ GaN ආලේපන වගා කිරීමේ ක්‍රමයක් සංවර්ධනය කර ඇත. මේ අනුව, µled එකක් අනෙකුත් CMOS ඉලෙක්ට්‍රොනික උපකරණ සමඟ ඒකාබද්ධ වීමට සූදානම් Si උපස්ථරයක් මත වාඩි වී සිටී.

මෙම µled පහසුවෙන් බොහෝ විභව යෙදුම් ලබා ගත හැකිය. චිපයේ ඒකාබද්ධ RGB සංදර්ශකයේ විමෝචන තරංග ආයාමය රතු පැහැයට ප්‍රසාරණය වන විට උපාංග වේදිකාව වඩාත් ශක්තිමත් වනු ඇත.