சிறந்த LEDக்களை நீல நிறத்தில் இருந்து சிவப்புக்கு மாற்றுவது

KAUST இல் உருவாக்கப்பட்ட ஒரு புதிய மைக்ரோ-ஒளி உமிழ்வு டையோடு (micro-LED) தூய சிவப்பு ஒளியை திறம்பட வெளியேற்ற முடியும் மற்றும் ஒரே ஒரு குறைக்கடத்தியின் அடிப்படையில் முழு வண்ண காட்சிகளை உருவாக்க தேடலுக்கு உதவக்கூடும்.

Micro-LED-க்கள் அடுத்த தலைமுறை காட்சிகளுக்கு ஒரு நம்பிக்கைக்குரிய தொழில்நுட்பமாகும். ஆற்றல் திறன் மற்றும் மிகச் சிறியதாக இருப்பதனால் அது ஒரு  நன்மை. ஆனால் ஒவ்வொரு LEDயும் ஒரு குறுகிய அளவிலான வண்ணங்களில் மட்டுமே ஒளியை வெளியிட முடியும். பலவிதமான LED-க்களை இணைக்கும் சாதனங்களை உருவாக்குவதே ஒரு புத்திசாலித்தனமான தீர்வாகும், ஒவ்வொன்றும் வெவ்வேறு நிறத்தை வெளியிடுகின்றன. சிவப்பு, பச்சை மற்றும் நீலம் (RGB) Micro-LED-களை இணைப்பதன் மூலம் முழு வண்ண மைக்ரோ டிஸ்ப்ளேக்களை உருவாக்க முடியும். இப்போது, ​​ஜீ ஜுவாங், டெய்சுக் ஐடா மற்றும் கசுஹிரோ ஓகாவா ஆகியோரின் KAUST குழு மிகவும் திறமையான சிவப்பு LEDக்களை ஆராய்கின்றனர்.

LED-யின் உமிழ்வு நிறம் குறைக்கடத்தியின் பொருள் பண்புகளால் தீர்மானிக்கப்படுகிறது. எடுத்துக்காட்டாக, நீல மற்றும் பச்சை மைக்ரோ LEDக்களை உருவாக்க நைட்ரைடு குறைக்கடத்திகள் பயன்படுத்தப்படலாம், அதே சமயம் பாஸ்பைடு குறைக்கடத்திகள் சிவப்பு ஒளிக்கு பயன்படுத்தப்படுகின்றன. ஆனால் வெவ்வேறு குறைக்கடத்திகளை இந்த வழியில் இணைப்பது RGB micro LEDகளின் கட்டுமானத்தை மிகவும் கடினமாகவும் விலை உயர்ந்ததாகவும் ஆக்குகிறது. தவிர, பாஸ்பைட் micro LEDகளின் செயல்திறன் சுருங்கும் அளவு குறைவதால் கணிசமாகக் குறைகிறது.

பொருட்களின் இண்டியம் உள்ளடக்கத்தை அதிகரிப்பதன் மூலம் சிவப்பு-ஒளி உமிழும் இண்டியம் காலியம் நைட்ரைடை உருவாக்க முடியும். ஆனால் இது விளைவு LED-யின் செயல்திறனைக் குறைக்க முனைகிறது, ஏனெனில் GaN மற்றும் InGaN இல் உள்ள அணுக்களைப் பிரிப்பதற்கு இடையில் ஒரு பொருத்தமின்மை உள்ளது, இது அணு-நிலை குறைபாடுகளை ஏற்படுத்துகிறது. மேலும், புனையல் செயல்பாட்டின் போது தூண்டப்பட்ட ஒரு இன்கான் மைக்ரோ-எல்இடியின் பக்கச்சுவர்களுக்கு சேதம் ஏற்படுவது புதிய சாதனத்தை குறைந்த செயல்திறன் மிக்கதாக ஆக்குகிறது. “ஆனால் சேதத்தை அகற்றவும், InGaN மற்றும் GaN பக்கவாட்டு இடைமுகத்தின் உயர் படிக தரத்தை தக்கவைக்கவும் எங்களுக்கு ஒரு ரசாயன சிகிச்சை உள்ளது” என்று ஜுவாங் விளக்குகிறார்.

ஜாங்கின் குழு 98 அல்லது 47 மைக்ரோமீட்டர்களின் பக்க நீளத்துடன் தொடர்ச்சியான சதுர சாதனங்களை உருவாக்கி வகைப்படுத்தியது. 626 நானோமீட்டர்களின் உச்ச அலைநீளத்தில் ஒளியை வெளியிடும் அவற்றின் 47-மைக்ரோமீட்டர் நீள சாதனங்கள் வெளிப்புற குவாண்டம் செயல்திறனைக் கொண்டிருப்பதாகக் காட்டப்பட்டது. சாதனத்தில் செலுத்தப்படும் எலக்ட்ரானுக்கு LED- யிலிருந்து வெளியேற்றப்படும் ஃபோட்டான்களின் எண்ணிக்கை சுமார் 0.87 சதவீதம் வரை. மேலும், சிவப்பு micro LED-யின் வண்ண தூய்மை உகந்ததாக இருக்கிறது, ஏனெனில் இது ரெக் எனப்படும் தொழில்துறை தரத்தால் வரையறுக்கப்பட்ட முதன்மை சிவப்பு நிறத்திற்கு மிக அருகில் உள்ளது.

“அடுத்த கட்டமாக சிவப்பு micro LED-யின் செயல்திறனை இன்னும் சிறிய சிப் அளவுகளுடன் அதிகரிக்கலாம், ஒருவேளை 20 மைக்ரோமீட்டருக்கும் குறைவாக இருக்கலாம்” என்று ஜுவாங் கூறுகிறார். “பின்னர் முழு வண்ண காட்சிகளுக்கு RGB நைட்ரைடு அடிப்படையிலான LEDக்களை ஒருங்கிணைக்க நம்புகிறோம்.”

References:

• phys.org
• eurekalert.org