ঐতিহ্যগত LED দক্ষতা, স্থিতিশীলতা এবং ডিভাইসের আকারের ক্ষেত্রে তাদের উচ্চতর কর্মক্ষমতার কারণে আলো এবং প্রদর্শনের ক্ষেত্রে বৈপ্লবিক পরিবর্তন এনেছে। LED সাধারণত পাতলা সেমিকন্ডাক্টর ফিল্মের স্তূপ থাকে যার পার্শ্বীয় মাত্রা মিলিমিটারের, যা প্রথাগত ডিভাইস যেমন ভাস্বর বাল্ব এবং ক্যাথোড টিউবের তুলনায় অনেক ছোট। যাইহোক, উদীয়মান অপটোইলেক্ট্রনিক অ্যাপ্লিকেশন, যেমন ভার্চুয়াল এবং অগমেন্টেড রিয়েলিটির জন্য মাইক্রোন বা তার কম আকারে LEDs প্রয়োজন। আশার বিষয় হল মাইক্রো – বা সাবমাইক্রন স্কেল এলইডি (µleds) এর মধ্যে অনেক উচ্চতর গুণাবলী রয়েছে যা ঐতিহ্যগত এলইডি ইতিমধ্যেই রয়েছে, যেমন অত্যন্ত স্থিতিশীল নির্গমন, উচ্চ দক্ষতা এবং উজ্জ্বলতা, অতি-নিম্ন শক্তি খরচ, এবং সম্পূর্ণ-রঙ নির্গমন, আয়তনের দিক থেকে প্রায় এক মিলিয়ন গুণ ছোট হওয়ার সময়, আরও কমপ্যাক্ট ডিসপ্লের জন্য অনুমতি দেয়। এই ধরনের নেতৃত্বাধীন চিপগুলি আরও শক্তিশালী ফোটোনিক সার্কিটের জন্য পথ প্রশস্ত করতে পারে যদি সেগুলিকে সি-তে একক-চিপ তৈরি করা যায় এবং পরিপূরক মেটাল অক্সাইড সেমিকন্ডাক্টর (CMOS) ইলেকট্রনিক্সের সাথে একত্রিত করা যায়।
যাইহোক, এখনও পর্যন্ত, এই ধরনের µleds অধরা থেকে গেছে, বিশেষ করে সবুজ থেকে লাল নির্গমন তরঙ্গদৈর্ঘ্যের পরিসরে। প্রথাগত নেতৃত্বাধীন µ-লেড পদ্ধতি হল একটি টপ-ডাউন প্রক্রিয়া যেখানে InGaN কোয়ান্টাম ওয়েল (QW) ফিল্মগুলিকে একটি এচিং প্রক্রিয়ার মাধ্যমে মাইক্রো-স্কেল ডিভাইসে খোদাই করা হয়। যদিও পাতলা ফিল্ম InGaN QW-ভিত্তিক tio2 µleds InGaN-এর চমৎকার বৈশিষ্ট্যগুলির কারণে অনেক মনোযোগ আকর্ষণ করেছে, যেমন দৃশ্যমান পরিসর জুড়ে দক্ষ ক্যারিয়ার পরিবহন এবং তরঙ্গদৈর্ঘ্যের টিউনেবিলিটি, এখন পর্যন্ত তারা পার্শ্ব-প্রাচীরের মতো সমস্যা দ্বারা জর্জরিত হয়েছে। ক্ষয় ক্ষতি যা ডিভাইসের আকার সঙ্কুচিত হওয়ার সাথে সাথে আরও খারাপ হয়। উপরন্তু, মেরুকরণ ক্ষেত্রগুলির অস্তিত্বের কারণে, তাদের তরঙ্গদৈর্ঘ্য/রঙের অস্থিরতা রয়েছে। এই সমস্যার জন্য, নন-পোলার এবং সেমি-পোলার InGaN এবং ফোটোনিক ক্রিস্টাল ক্যাভিটি সমাধান প্রস্তাব করা হয়েছে, কিন্তু বর্তমানে সেগুলি সন্তোষজনক নয়।
লাইট সায়েন্স অ্যান্ড অ্যাপ্লিকেশানে প্রকাশিত একটি নতুন গবেষণাপত্রে, মিশিগান বিশ্ববিদ্যালয়ের অধ্যাপক জেটিয়ান এমআই-এর নেতৃত্বে গবেষকরা, অ্যানাবেল, একটি সাবমাইক্রন স্কেল সবুজ এলইডি iii – নাইট্রাইড তৈরি করেছেন যা একবার এবং সর্বদা এই বাধাগুলি অতিক্রম করে। এই µleds নির্বাচনী আঞ্চলিক প্লাজমা-সহায়তা আণবিক মরীচি এপিটাক্সি দ্বারা সংশ্লেষিত হয়েছিল। প্রচলিত টপ-ডাউন পদ্ধতির সম্পূর্ণ বিপরীতে, এখানে µled ন্যানোয়ারের একটি অ্যারে নিয়ে গঠিত, প্রতিটির ব্যাস মাত্র 100 থেকে 200 এনএম, দশটি ন্যানোমিটার দ্বারা পৃথক করা হয়েছে। এই বটম-আপ পদ্ধতিটি মূলত পার্শ্বীয় দেয়ালের ক্ষয় ক্ষতি এড়ায়।
ডিভাইসের আলো-নিঃসরণকারী অংশ, সক্রিয় অঞ্চল হিসাবেও পরিচিত, কোর-শেল মাল্টিপল কোয়ান্টাম ওয়েল (MQW) স্ট্রাকচার দ্বারা গঠিত যা nanowire morphology দ্বারা চিহ্নিত করা হয়। বিশেষ করে, MQW-তে InGaN ওয়েল এবং AlGaN বাধা রয়েছে। পাশের দেয়ালে গ্রুপ III উপাদান ইন্ডিয়াম, গ্যালিয়াম এবং অ্যালুমিনিয়ামের শোষিত পরমাণুর স্থানান্তরের পার্থক্যের কারণে, আমরা দেখতে পেলাম যে ন্যানোয়ারের পাশের দেয়ালে ইন্ডিয়াম অনুপস্থিত ছিল, যেখানে GaN/AlGaN শেল MQW কোরকে বুরিটোর মতো আবৃত করে। গবেষকরা দেখেছেন যে এই GaN/AlGaN শেলের আল বিষয়বস্তু ন্যানোয়ারের ইলেক্ট্রন ইনজেকশন দিক থেকে গর্ত ইনজেকশনের দিকে ধীরে ধীরে হ্রাস পেয়েছে। GaN এবং AlN-এর অভ্যন্তরীণ মেরুকরণ ক্ষেত্রের পার্থক্যের কারণে, AlGaN স্তরে Al বিষয়বস্তুর এই ধরনের ভলিউম গ্রেডিয়েন্ট মুক্ত ইলেকট্রনকে প্ররোচিত করে, যা MQW কোরে প্রবাহিত করা সহজ এবং মেরুকরণ ক্ষেত্র হ্রাস করে রঙের অস্থিরতা দূর করে।
প্রকৃতপক্ষে, গবেষকরা খুঁজে পেয়েছেন যে এক মাইক্রনের কম ব্যাসের ডিভাইসগুলির জন্য, ইলেক্ট্রোলুমিনিসেন্সের সর্বোচ্চ তরঙ্গদৈর্ঘ্য, বা বর্তমান-প্ররোচিত আলো নির্গমন, বর্তমান ইনজেকশনের পরিবর্তনের মাত্রার উপর স্থির থাকে। উপরন্তু, প্রফেসর এমআই-এর দল সিলিকনে উচ্চ-মানের GaN আবরণ বাড়ানোর জন্য সিলিকনে ন্যানোয়ার লেড বৃদ্ধির জন্য একটি পদ্ধতি তৈরি করেছে। এইভাবে, একটি µled অন্যান্য CMOS ইলেকট্রনিক্সের সাথে একীকরণের জন্য প্রস্তুত একটি Si সাবস্ট্রেটে বসে।
এই µled সহজে অনেক সম্ভাব্য অ্যাপ্লিকেশন আছে. চিপে ইন্টিগ্রেটেড RGB ডিসপ্লের নির্গমন তরঙ্গদৈর্ঘ্য লাল রঙে প্রসারিত হওয়ায় ডিভাইস প্ল্যাটফর্মটি আরও শক্তিশালী হয়ে উঠবে।
পোস্টের সময়: জানুয়ারী-10-2023