गैलियम नाइट्राइड प्रौद्योगिकी और मौजूदा विनिर्माण सुविधाओं के आधार पर, तनाव इंजीनियरिंग सूक्ष्म प्रदर्शन के लिए एक व्यवहार्य विधि प्रदान कर सकते हैं ।
इंडियम गैलियम नाइट्राइड (InGaN) एकाधिक क्वांटम कुओं के तनाव इंजीनियरिंग के आधार पर, मिशिगन विश्वविद्यालय के एक अखंड एकीकृत एंबर-हरे-नीले एलईडी (छवि 1) विकसित की है । तनाव इंजीनियरिंग नैनो के विभिंन व्यास-स्तंभों नक़्क़ाशी द्वारा हासिल की है ।
अंजीर .1. नैनो स्तंभ के विभिंन व्यास ऊपर से नीचे विनिर्माण योजनाबद्ध से सरणी एलईडी
शोधकर्ताओं ने एक 635nm चमकदार क्वांटम अच्छी तरह के साथ भविष्य में एक लाल-हरे-नीले एलईडी का उत्पादन करने के लिए आशा है, एक सूक्ष्म इस पिक्सेल एलईडी पर आधारित प्रदर्शन के लिए एक व्यवहार्य तरीका प्रदान करते हैं । अंय संभावित अनुप्रयोगों में रोशनी, संवेदी और ऑप्टिकल आनुवंशिकी शामिल हैं ।
राष्ट्रीय विज्ञान फाउंडेशन (NSF) से समर्थन के अलावा, सैमसंग विनिर्माण और उपकरण डिजाइन का समर्थन करता है । शोधकर्ताओं के लिए एक चिप स्तर बहुरंगा एलईडी मौजूदा विनिर्माण बुनियादी सुविधाओं के आधार पर मंच विकसित करने की उंमीद है ।
Epitaxial सामग्री धातु कार्बनिक रासायनिक वाष्प जमाव (MOCVD) के माध्यम से 2 इंच नहीं नमूनों नीलमणि पर बड़े हो रहे हैं । चमकदार सक्रिय क्षेत्र ५ २ 5nm InGaN एक 12nm गण गेट द्वारा अलग जाल के होते हैं । इलेक्ट्रॉनिक बैरियर परत और पी संपर्क परत 20nm गैलियम नाइट्राइड (पी-अल 0.2 ga 0.8 n) और 150nm पी-गण क्रमशः से बना रहे हैं ।
नैनो-कॉलम इलेक्ट्रॉन बीम लिथोग्राफी का उपयोग करके बनाई गई है, और निकल मुखौटा मिश्रित गीला और शुष्क नक़्क़ाशी प्रक्रिया के लिए प्रयोग किया जाता है । नक़्क़ाशी के अधिकांश शुष्क inductively युग्मित प्लाज्मा है, और गीला नक़्क़ाशी चरण अंतिम व्यास को प्राप्त करने के लिए और सूखी नक़्क़ाशी कदम से नुकसान को दूर करने के लिए प्रयोग किया जाता है । नक़्क़ाशी गहराई 300nm के बारे में है । पूरे विनिर्माण प्रक्रिया के दौरान, नक़्क़ाशी मुखौटा पी-गण सतह की रक्षा के लिए सुरक्षित है ।
50nm सिलिकॉन नाइट्राइड के प्लाज्मा बढ़ाया रासायनिक वाष्प जमाव (PECVD) के बाद किया गया था, संरचना एक घूर्णन-लेपित कांच का उपयोग करने के लिए एन और पी---गण भागों को अलग करने के द्वारा गठित किया गया था ।
फ्लैट संरचना के शुष्क प्रकार जंग कॉलम की नोक बेनकाब करने के लिए । नाइट्रिक एसिड समाधान के साथ निकल मुखौटा सामग्री निकालें । पी-संपर्क निकेल/धातुरूप हवा में थर्मल annealed है ।
डिवाइस के विद्युत प्रदर्शन के बारे में 3x10 के बारे में कम रिसाव से पता चलता है-7a प्रति पिक्सेल पर 5v रिवर्स पूर्वाग्रह. कम रिसाव दो कारकों के लिए जिंमेदार ठहराया है-चपटा मात्रा अच्छी तरह से एक कम वर्तमान भीड़ प्रभाव प्रदान करता है, और तनाव के प्रतिबंध-नैनो-कॉलम के केंद्र के वाहक शुरू की । एक कम एक संकरा कॉलम में अधिक से अधिक वर्तमान घनत्व के कारण प्रभाव का खतरा तनाव को कम करने के द्वारा सुधार किया जा सकता है, इस प्रकार की मात्रा सीमा को कम करने में रासायनिक बांड के आरोप ध्रुवीकरण की वजह से बिजली के क्षेत्र के "स्टार्क प्रभाव"-नाइट्राइड ।
पिक्सल अलग व्यास और अलग रंग (2 छवि) के साथ कॉलम से मिलकर बनता है । के रूप में व्यास बढ़ जाती है, तरंग दैर्ध्य लंबा हो जाता है और भिंनता अधिक है । शोधकर्ताओं ने परिवर्तन को जिंमेदार ठहराया मात्रा अच्छी तरह से वेफर पर मोटाई परिवर्तन ।
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अंजीर .2. (क) कमरे के तापमान electroluminescent स्पेक्ट्रा ऑफ ब्लू (487nm), ग्रीन (512nm), ऑरेंज (575nm) और एंबर (600nm) प्रकाश से प्राप्त 50nm, 100nm और 800nm व्यास नैनो कॉलम और पतली फिल्म एलईडी पिक्सल.
(ख) प्रकाश की तरंग दैर्ध्य एक आयामी तनाव छूट सिद्धांत द्वारा प्राप्त की ।
(ग) विभिन्न पक्षपाती वोल्टेज के अंतर्गत मुख्य चोटी की स्थिति ।
वोल्टेज और वर्तमान इंजेक्शन की वृद्धि के साथ, अधिक से अधिक ढीला संकीर्ण नैनोट्यूब भी कम तरंग दैर्ध्य नीला बदलाव दिखा । 2.8 वी और 4V के बीच 800nm व्यास नैनो कॉलम पिक्सेल ब्लू शिफ्ट 40nm है । इस अनुसंधान टीम के जाल में तनाव पर निर्भर वोल्टेज क्षेत्र के माध्यम से झारना के कारण है ।
टीम पूर्वाग्रह वोल्टेज तय की है और इस प्रकार पिक्सेल के उत्पादन तरंग दैर्ध्य स्थिर, पल्स आवृत्ति मॉडुलन के माध्यम से तीव्रता बदल दिया है । इस प्रयोग के माध्यम से यह दिखाया गया है कि सभी पिक्सेल प्रकार स्थिर तरंग दैर्ध्य और सापेक्ष electroluminescence तीव्रता देते हैं, और पल्स सिग्नल का शुल्क अनुपात लगभग रेखीय बदल जाता है । पल्स चौड़ाई ४०० μs है । पल्स आवृत्ति 200Hz और 2000Hz के बीच बदलता है.
