На бази технологије галијум нитрида и постојећих производних постројења, инжењеринг може пружити изводљиву методу за микро-приказ.
На основу инжењеринга индијског галијум нитрида (ИнГаН) вишеструких квантних бушотина, Универзитет у Мичигену развио је монолитно интегрисано жуто-зелено-плаво ЛЕД (слика 1). Инжењеринг се постиже исцртавањем различитих пречника нано-ступаца.
Слика 1. Различити дијаметри нано-колонијског леда из шеме за производњу горе-доле
Истраживачи се надају да ће у будућности производити црвено-зелено-плаво светло са 635нм свјетлосном квантном бушотином, пружајући одржив метод за микро-дисплеј заснован на овом пикселу. Друге потенцијалне апликације укључују осветљење, биосензоре и оптичку генетику.
Поред подршке Националне научне фондације (НСФ), Самсунг подржава дизајн производње и опреме. Истраживачи се надају да ће развити чип-вишебојну ЛЕД платформу засновану на постојећој производној инфраструктури.
Епитаксијални материјали се узгајају на 2-инчним сафирама без шаблона помоћу метално-органског хемијског испаравања (МОЦВД). Светлосна активна регија састоји се од 5 2 5 нм ИнГаН замки раздвојених 12нм ган капијом. Електронски преградни слој и П-контактни слој састоје се од 20нм галијум-нитрида (П-ал0.2га0.8Н) и 150нм П-ган респективно.
Нано колона се формира помоћу литографије електронског снопа, а маска никла се користи за мјешавину мокрог и сувог језгра. Већина језгра је сува индуктивно спојена плазма, а фаза влажног језгра се користи за постизање завршног пречника и уклањање оштећења из корака сувог језгра. Дубина језгра је око 300нм. Током целокупног производног процеса, маска за етикетирање је заштићена да заштити површину П-ган.
После извођења плазме побољшане депозиције хемијског испаравања (ПЕЦВД) од 50нм силицијум нитрида, структура је формирана коришћењем стакла са ротацијским премазом за изоловање делова Н и П-ган.
Сува корозија равне конструкције да би се изложио врх колоне. Скините материјал маске никла раствору азотне киселине. П-контакт никел / златна метализација је термички жарена у ваздуху.
Електричне перформансе уређаја показују малу цурење од око 3к10-7а по пикселу при 5В обрнутом предозирању. Мало пропуштање се приписује два фактора - равна квантна бушотина даје низак струјни ефекат гашења и ограничење носача иницираног у сензор у центар нано-ступца. Ризик од смањеног ефекта услед веће густине струје у уској колони може се побољшати смањењем напона, чиме се смањује квантна граница "старк ефекта" електричног поља изазваног поларизацијом хемијских веза у нитриду.
Пиксели се састоје од колона различитих пречника и различитих боја (слика 2). Како се промјер повећава, таласна дужина постаје дуже и варијација је већа. Истраживачи су приписали промену квантних промјена дебљине на вафру.
КК сцреенсхот 20170916103202. пнг
Слика 2. (а) електролуминесцентни спектри собне температуре Блуе (487нм), Греен (512нм), Оранге (575нм) и Амбер (600нм) светлости добијени од нано колона 50нм, 100нм и 800нм и пиксела са танким филмом.
(б) таласна дужина свјетлости добијена једнодимензионалном теоријом релаксације стреса.
(ц) Позиција главног врха под различитим пристрасним напонима.
Са повећањем напона и струјног убризгавања, све више и више слободних уских наноцева такође показују плаво померање са мањом таласном дужином. Нано колона пиксела од 800нм у плавој смени између 2.8В и 4В је 40нм. Ово је резултат истраживачког тима који се пробија кроз напонски поље у зависности од напона.
Тим је поправио напон пристраности и променио интензитет путем модулације импулзне фреквенције, чиме је стабилизовао излазну таласну дужину пиксела. Кроз овај експеримент показано је да сви типови пиксела дају стабилну таласну дужину и релативну интензитет електролуминисценције, а однос односа импулсног сигнала се мења скоро линеарно. Ширина импулса је 400μс. Фреквенција импулса варира између 200Хз и 2000Хз.
