Bunaithe ar theicneolaíocht nítríde galium agus áiseanna déantúsaíochta atá ann cheana féin, is féidir le innealtóireacht brú modh indéanta a sholáthar le haghaidh micrea-thaispeántais.
Bunaithe ar an innealtóireacht brú ar nítríd chailiam indium (InGaN) Il-toibreacha cumanta, tá an t-Ollscoil Michigan tar éis stiúir faoi stiúir amber-gorm-ghorm comhtháite (Fíor 1) a fhorbairt. Déantar an innealtóireacht brú a bhaint amach trí thomhas trastomhas difriúla de nao-colúin.
Fíor 1. Tréimhsí éagsúla na n-eagraithe faoi stiúir na n-aon-cholún ón scéim déantúsaíochta Barr-síos
Tá súil ag na taighdeoirí gorm dearg-ghorm a threorú sa todhchaí le cuma luminous 635nm, ag soláthar modh inmharthana le haghaidh micrea-thaispeántais bunaithe ar an bpicteilín seo. I measc na n-iarratas eile a d'fhéadfadh a bheith ann tá soilsiú, biosensors agus géineolaíocht optúil.
Chomh maith le tacaíocht ón bhFondúireacht Eolaíochta Náisiúnta (NSF), tacaíonn Samsung le dearadh déantúsaíochta agus trealaimh. Tá súil ag taighdeoirí ardán ilchineálach ardleibhéil LED a fhorbairt bunaithe ar bhonneagar déantúsaíochta atá ann cheana féin.
Fástar ábhair epitaxial ar sapphires neamh-patrún 2-orlach trí thaisceadh gal ceimiceach miotail-orgánach (MOCVD). Is éard atá sa réigiún gníomhach lonrúil ná gaistí 5 2 5n InGaN scartha le geata 12nm gan geata. Tá an ciseal bacainní leictreonach agus an ciseal P-teagmhála comhdhéanta de nítriú galium 20nm (P-al0.2ga0.8N) agus 150nm P-gan faoi seach.
Tá an Nano-colún déanta trí úsáid a bhaint as litagrafaíocht beam leictreonacha, agus úsáidtear an masc nicil don phróiseas measctha measctha fliuch agus tirim. Tá an chuid is mó den eitseáil tirim plasma lánúineach tirim, agus úsáidtear an chéim eitseála fliuch chun an trastomhas deiridh a bhaint amach agus chun damáiste a bhaint as an chéim eitseála tirim. Tá thart ar 300nm ar an doimhneacht eitseála. Le linn an phróisis déantúsaíochta ar fad, tá an masc eitseála cosanta chun an dromchla P-gan a chosaint.
Tar éis an taiscéala gaile ceimiceach feabhsaithe plasma (PECVD) de nítríte sileacain 50nm a dhéanamh, bunaíodh an struchtúr trí ghloine rothlach-brataithe a úsáid chun páirteanna N agus P-gan a leithdháileadh.
Creimeadh tirim den struchtúr comhréidh chun barr an cholúin a nochtadh. Bain an t-ábhar masc nicil le tuaslagán aigéad nítreach. P-Déan teagmháil Tá miotalú nicil / ór annealaithe go teirmeach san aer.
Taispeánann feidhmíocht leictreachais an fheiste sceitheadh íseal de thart ar 3x10-7a in aghaidh an picteilín ag claonadh droim ar ais 5V. Tugtar an dá sceitheadh íseal ar dhá fhachtóir - soláthraíonn an chandamán cóirithe éifeacht plódaithe íseal atá ann faoi láthair, agus srianadh an iompróir atá bunaithe ar bhrú go lár an nao-cholún. Is féidir an baol d'éifeacht laghdaithe de bharr dlús reatha níos mó i gcolún níos cúinge a fheabhsú trí laghdú a dhéanamh ar an mbrú, rud a laghdaíonn an teorainn chandamach "éifeacht mhór" ar an réimse leictreacha de bharr polarú muirir na mbannaí ceimiceacha sa nitride.
Is iad na picteilíní ná colúin le trastomhais éagsúla agus dathanna éagsúla (Fíor 2). De réir mar a mhéadaíonn an trastomhas, bíonn an tonnfhad níos faide agus tá an éagsúlacht níos mó. Rinne na taighdeoirí an t-athrú ar athruithe ar an t-athrú ar thiús ar an gcliabhán.
Scáileán QQ 20170916103202. png
Fíor 2. (a) speictream electroluminescent teocht an tseomra Gorm (487nm), Glas (512nm), Orange (575nm) agus Amber (600nm) solas a fhaightear ó cholúin nano 50m, 100nm agus 800nm trastomhas agus picteilíní faoi stiúir scannáin tanaí.
(b) Tonnfhad an tsolais a fhaightear trí theoiric scíthe aonthoiseach.
(c) Seasamh an phríomh-bhuaic faoi voltas claonta éagsúla.
Leis an méadú ar an voltas agus an instealladh reatha, léiríonn níos mó agus níos mó naoitubíní caol scaoilte athrú gorm tonnfhad níos lú. Tá athrú gorm picteilín na n-uimhriú trastomhas 800nm idir 2.8V agus 4V 40nm. Tá sé seo mar gheall ar an bhfoireann taighde a scaipeann tríd an réimse voltas-spleách-chleithiúnach sa ghaiste.
Shocraigh an fhoireann an voltas claonta agus d'athraigh an déine trí mhodhnú minicíocht pulse, rud a chobhsaigh tonnfhad aschuir an picteilín. Tríd an turgnamh seo, taispeántar go dtugann gach cineál picteilín tonnfhad cobhsaí agus déine electroluminescence coibhneasta, agus déantar cóimheas na dleachta ar an comhartha pulse a athrú beagnach go líneach. Is é 400μs an leithead buille. Athraíonn an minicíocht pulse idir 200Hz agus 2000Hz.
