توسعه دیودهای نورانی قرمز خالص توسط بلورهای نیترید

ایسنا و به نقل از تک اکسپلوریست، دیودهای نورانی قرمز خالص برای ساخت نسل جدید نمایشگرهای میکرو ال ای دی با انرژی کارآمد و نمایشگرهای او ال ای دی و ایجاد نور با تنظیم رنگ ضروری هستند.

ایجاد دیودهای نورانی قرمز خالص از بلورهای نیترید یک کار چالش برانگیز برای مهندسین است. اکنون برای اولین بار تیمی از محققان دیودهای نورانی قرمز خالص از بلورهای نیترید تولید کرده‌اند. بهترین کاندیداها برای تولید دیودهای نورانی رنگی(قرمز ، سبز و آبی) خانواده‌ای از ترکیبات به نام “نیترید نیمه رسانا”(nitride semiconductor) هستند. این‌ بلورها حاوی نیتروژنی هستند که از نظر تئوری می‌توانند برای ایجاد دیودهای نورانی که دارای نور با طول موج بین فرابنفش و مادون قرمز هستند(که شامل کل طیف مرئی است) مورد استفاده قرار گیرند. معمولاً از نیترید گالیم(Gallium nitride) برای ایجاد دیودهای نورانی در رنگ‌های آبی و سبز استفاده می‌شده است. اما ساخت دیودهای نورانی قرمز خالص با این کریستال یک کار چالش برانگیز بود. دیود نورافشان(Light-Emitting Diode) یا ال‌ئی‌دی (LED) که دیود نورانی، دیود نور گسیل، دیود نور دهنده نیز نامیده شده‌ است، یک قطعهٔ الکترونیک از خانوادهٔ دیودها است.

اکنون دانشمندان با ایجاد یک راکتور که دارای بخار اضافی ایندیم بالاتر از سطح کریستال بود، راهی برای ایجاد دیودهای نورانی قرمز خالص پیدا کرده‌اند که این فرایند برآرایی بخار آلی -فلزی(Metal Organic Chemical Vapor Epitaxy) نامیده می‌شود. این فشار اضافه شده مانع از فرار ایندیم در بلور می‌شود.

برآرایی بخار آلی-فلزی(Metal Organic Chemical Vapor Epitaxy) یکی از روش‌های لایه نشانی و به تعبیر بهتر برآرایی از فاز بخار است؛ از این فرایند برای رشد لایه‌های کریستالی مانند ساختارهای چند لایه نیمه هادی استفاده می‌شود. در این روش با استفاده از پیش ماده‌های آلی- فلزی(گازهای حامل فلز)، دمای رشد کاهش یافته و می‌توان لایه‌های نازک با کیفیت بهتری تهیه کرد.

” کازوهیرو اوکاوا”(Kazuhiro Ohkawa) رهبر این مطالعه گفت: این روش به ما غلظت بیشتری از ایندیم در سطح کریستال را ارائه می‌دهد. این راز ماست اما یک مانع نیز وجود دارد. ایندیم از اتم‌های بزرگتر از گالیم ساخته شده است، بنابراین هنگام استفاده، نقصی در بلور ایجاد می‌کند و باعث کاهش کیفیت نور خروجی می‌شود.

دانشمندان یک ترفند در این مطالعه به کار بردند. آنها آلومینیوم را با اتم‌های کوچک اضافه کردند تا فشار وارده بر روی بلور کاهش یابد و در نتیجه نقایص کریستالی کمتری داشته باشد.

اوکاوا گفت: مزیت دیگر این روش این است که دیودهای نورانی قرمز خالص با ولتاژی نصف نسبت به ولتاژ دیودهای نورانی موجود کار می‌کنند.

انتهای پیام