Založený na technologii nitridu Galia a stávajících výrobních zařízení, kmen inženýrství může poskytnout proveditelné metodu pro mikro display.
Na základě kmen inženýrství indium gallium nitridu (InGaN) více kvantové jámy, University of Michigan vyvinula monolitický integrovaný amber, green, blue LED (obr. 1). Kmen inženýrství je dosaženo leptání různých průměrů nano-sloupců.
Obrázek 1. Různé průměry pole nano sloupci vedl od shora dolů výrobní schéma
Vědci naději k výrobě červená zelená modrá led v budoucnu s světelné kvantum 635nm dobře, poskytující životaschopnou metodu pro mikro display na základě tohoto pixelu vedl. Další potenciální aplikace zahrnují rovněž osvětlení, biosenzory a optické genetiky.
Samsung podporuje kromě podpory od National Science Foundation (NSF), výroba a konstrukce zařízení. Výzkumníci doufají, že rozvíjet čip úrovni vícebarevná LED platforma založená na stávající výrobní infrastruktury.
Epitaxiální materiály se pěstuje na 2-inch ne vzorované safíry prostřednictvím metal organické chemické depozice (MOCVD). Světelný aktivní oblast se skládá z 5 2, které provádí soutisk 5nm InGaN odděleny bránu gan 12nm. Elektronická bariéra vrstvy a vrstvy P-kontakt se skládají z nitridu Galia 20nm (P-al0.2ga0.8N) a 150nm P-gan respektive.
Nano sloupec je tvořen pomocí elektronové litografie a niklu maska se používá pro smíšené mokré a suché leptání procesu. Většina leptání je suchý ICP a fáze mokré leptání se používá k dosažení konečného průměru a odstranit škody z kroku suché leptání. Leptání hloubka je asi 300nm. Během celého procesu výroby je chráněna leptání maska na ochranu povrchu P-gan.
Poté, co byla provedena v plazmě enhanced chemická depozice (PECVD) 50nm nitridu křemíku, struktura byla vytvořena pomocí rotační potažené skleněné izolovat části N a P-gan.
-Typ koroze ploché struktury vystavit hrot sloupce. Odeberte materiál maska niklu s roztokem kyseliny dusičné. P-kontakt nikl/zlato metalizace je tepelně žíhání na vzduchu.
Elektrický výkon zařízení ukazuje nízký únik o 3 x 10-7a na pixel na 5V reverzní bias. Nízká únik je přičítán dvěma faktory the zploštělé kvantové dobře poskytuje nízkou aktuální tíživým efekt a omezení dopravce zahájila kmen do středu sloupci nano. Riziko snížení účinku v důsledku větší proudová hustota v užším sloupci lze zlepšit tím, že snižuje napětí, což snižuje kvantový limit "ostrém efekt" elektrického pole způsobené obvinění polarizace chemických vazeb v the nitrid.
Obrazové body se skládají ze sloupců s různými průměry a různé barvy (obr. 2). S rostoucím průměrem vlnové déle a variace je větší. Výzkumníci připisovat změnu kvantové i tloušťka změn na oplatce.
QQ obrázek 20170916103202. PNG
Obrázek 2. (a) teplota v místnosti elektroluminiscenční spektra Blue (487nm), zelené (512nm), oranžová (575nm) a oranžové (600 nm) světlo získané 50nm, 100nm a 800nm průměr nano sloupců a tenký film vedl pixelů.
(b) vlnová délka světla získaný jednorozměrné stresu relaxace teorie.
(c) postavení hlavní vrchol, za různé zkreslené napětí.
S nárůstem napětí a Proudový náraz více volné úzký nanotrubice také ukazují modrym menší vlnové délce. 800nm průměr nano sloupce pixelů modrý posun mezi 2.8V a 4V je 40nm. Je to způsobeno výzkumný tým prosévání prostřednictvím pole závislá na napětí napětí v pasti.
Tým pevné zkreslení napětí a změnil intenzitu prostřednictvím pulzní frekvenční modulace, čímž stabilizuje výstupní vlnová délka pixelu. Prostřednictvím tohoto experimentu se ukáže, že všechny pixel typy poskytují stabilní vlnovou délku a intenzitu relativní elektroluminiscence, a pracovní poměr signál pulsu se změní téměř lineárně. Šířka pulsu je 400μs. Pulzní frekvence se pohybuje mezi 200Hz až 2000Hz.
