স্বয়ংসমর্থিত GaN এর উপর ভিত্তি করে মাইক্রো-এলইডি
September 24, 2024
স্বয়ংসমর্থিত GaN এর উপর ভিত্তি করে মাইক্রো-এলইডি
চীনা গবেষকরা মাইক্রো লাইট-ইমিটিং ডায়োড (এলইডি) এর স্তর হিসাবে স্বাধীনভাবে (এফএস) গ্যালিয়াম নাইট্রাইড (গ্যান) ব্যবহারের সুবিধাগুলি অন্বেষণ করছেন [গুবিন ওয়াং এট আল, অপটিক্স এক্সপ্রেস, v32,p31463বিশেষ করে, the team developed an optimized indium gallium nitride (InGaN) multiple quantum well (MQW) structure that performs better at lower injection current densities (around 10 A/cm²) and lower driving voltages, এটিকে উন্নত মাইক্রোডিসপ্লেগুলির জন্য উপযুক্ত করে তোলে যা বর্ধিত বাস্তবতা (এআর) এবং ভার্চুয়াল বাস্তবতা (ভিআর) ডিভাইসে ব্যবহৃত হয়।স্বতন্ত্রভাবে GaN এর উচ্চতর খরচ উন্নত দক্ষতা দ্বারা ক্ষতিপূরণ করা যেতে পারে.
গবেষকরা চীনের বিজ্ঞান ও প্রযুক্তি বিশ্ববিদ্যালয়, সুঝু ইনস্টিটিউট অফ ন্যানো-টেক এবং ন্যানো-বায়োনিক্স, জিয়াংসু গবেষণা ইনস্টিটিউট অফ থার্ড জেনারেশন সেমিকন্ডাক্টর,নানজিং বিশ্ববিদ্যালয়, সুচোউ বিশ্ববিদ্যালয়, এবং সুঝু ন্যানোলাইট টেকনোলজি কোং লিমিটেড।গবেষণা দল বিশ্বাস করে যে এই মাইক্রো-এলইডি প্রযুক্তিটি সাবমাইক্রন বা ন্যানোমিটার এলইডি কনফিগারেশনে অতি উচ্চ পিক্সেল ঘনত্ব (পিপিআই) সহ প্রদর্শনের জন্য প্রতিশ্রুতিবদ্ধ.
গবেষকরা স্বাধীনভাবে দাঁড়িয়ে থাকা GaN টেমপ্লেট এবং GaN/জাপির টেমপ্লেটগুলিতে তৈরি মাইক্রো-এলইডিগুলির পারফরম্যান্সের তুলনা করেছেন।
ধাতব জৈব রাসায়নিক বাষ্প অবক্ষয়ের (MOCVD) উপাচ্য কাঠামোর মধ্যে একটি 100 nm n- টাইপ AlGaN ক্যারিয়ার স্প্রেডিং স্তর (CSL), একটি 2 μm n-GaN যোগাযোগ স্তর রয়েছে,কম সিলান সহ ১০০ এনএম অজান্তেই ডোপড (ইউ-) গ্যান উচ্চ ইলেকট্রন গতিশীলতা স্তর, একটি 20x (2.5 nm/2.5 nm) In0.05Ga0.95/GaN স্ট্রেন রিলেফ লেয়ার (SRL), 6x (2.5 nm/10 nm) নীল InGaN/GaN মাল্টিপল কোয়ান্টাম ওয়েল, 8x (1.5 nm/1.5 nm) p-AlGaN/GaN ইলেকট্রন ব্লকিং লেয়ার (EBL),একটি ৮০ এনএম পি-গ্যান হোল ইনজেকশন স্তর, এবং একটি ২ এনএম ভারী ডোপড পি +-গাএন যোগাযোগ স্তর।
এই উপকরণগুলি ইন্ডিয়াম টিন অক্সাইড (আইটিও) স্বচ্ছ পরিচিতি এবং সিলিকন ডাই অক্সাইড (সিও 2) সাইডওয়াল প্যাসিভেশন সহ 10 μm ব্যাসার্ধের এলইডি তৈরি করা হয়।
এইট্রো-ইপিট্যাক্সিয়াল গ্যান/সাফির টেমপ্লেটগুলির উপর নির্মিত চিপগুলি উল্লেখযোগ্য পারফরম্যান্স বৈচিত্র প্রদর্শন করেছিল।তীব্রতা এবং শিখর তরঙ্গদৈর্ঘ্য চিপ মধ্যে অবস্থান উপর নির্ভর করে ব্যাপকভাবে পরিবর্তিত১০ এ/সেমি2 এর বর্তমান ঘনত্বের সাথে, সাফিরের একটি চিপে কেন্দ্র এবং প্রান্তের মধ্যে ৬.৮ এনএম তরঙ্গদৈর্ঘ্যের পরিবর্তন দেখা গেছে। সাফিরের ওয়েফারের দুটি চিপের মধ্যে,এক চিপ এর তীব্রতা ছিল অন্য মাত্র 76%.
এর বিপরীতে, স্বাধীনভাবে দাঁড়িয়ে থাকা GaN-এ নির্মিত চিপগুলি ২.৬ এনএম এর একটি হ্রাসপ্রাপ্ত তরঙ্গদৈর্ঘ্যের বৈচিত্র দেখায় এবং বিভিন্ন চিপের মধ্যে তীব্রতা কর্মক্ষমতা অনেক বেশি সামঞ্জস্যপূর্ণ ছিল।গবেষকরা হোমো-এপিট্যাক্সিয়াল এবং হেটেরো-এপিট্যাক্সিয়াল কাঠামোর বিভিন্ন চাপের অবস্থার কারণে তরঙ্গদৈর্ঘ্যের অভিন্নতা পরিবর্তনকে দায়ী করেছেন: রামান স্পেকট্রোস্কোপিতে যথাক্রমে ০.০২৩ জিপিএ এবং ০.৫৩৫ জিপিএ অবশিষ্ট চাপ দেখা গেছে।
ক্যাথোডোলুমিনেসেন্স হিটরো-ইপিট্যাক্সিয়াল ওয়েফারের জন্য প্রায় ১০৮/সিএম২ এবং হোমো-ইপিটাক্সিয়াল ওয়েফারের জন্য প্রায় ১০৫/সিএম২ এর একটি বিকৃতি ঘনত্ব প্রকাশ করেছে। গবেষণা দলটি মন্তব্য করেছে,"নিম্ন dislocation ঘনত্ব ফুটো পথ কমাতে এবং হালকা নির্গমন দক্ষতা উন্নত করতে পারেন. "
যদিও হোমোএপিট্যাক্সিয়াল এলইডিগুলির বিপরীত ফুটো প্রবাহটি হেরোএপিটাক্সিয়াল চিপগুলির তুলনায় হ্রাস পেয়েছে, তবে সামনের পক্ষপাতের অধীনে বর্তমান প্রতিক্রিয়াও কম ছিল।স্বাধীনভাবে দাঁড়িয়ে থাকা GaN এর চিপগুলি উচ্চতর বাহ্যিক কোয়ান্টাম দক্ষতা (EQE) প্রদর্শন করেছিল: একটি ক্ষেত্রে, এটি 14% ছিল, তুলনায় 10% জন্য sapphire টেমপ্লেট উপর চিপ। 10K এবং 300K (রুম তাপমাত্রা) এ photoluminescence কর্মক্ষমতা তুলনা করে,দুই ধরনের চিপের অভ্যন্তরীণ কোয়ান্টাম দক্ষতা (আইকিউই) ৭৩যথাক্রমে ২.২% এবং ৬০.৮%।
সিমুলেশন কাজের উপর ভিত্তি করে, গবেষকরা স্বাধীনভাবে দাঁড়িয়ে থাকা GaN এর উপর একটি অপ্টিমাইজড epitaxial কাঠামো ডিজাইন এবং বাস্তবায়ন,নিম্ন ইনজেকশন বর্তমান ঘনত্বের ক্ষেত্রে মাইক্রো ডিসপ্লেগুলির বাহ্যিক কোয়ান্টাম দক্ষতা এবং ভোল্টেজ পারফরম্যান্স উন্নত করা (চিত্র ২)বিশেষ করে, হোমিওপিট্যাক্সি পাতলা বাধা এবং তীক্ষ্ণ ইন্টারফেস অর্জন করেছে,যেহেতু একই কাঠামো heteroepitaxy মধ্যে প্রাপ্ত ট্রান্সমিশন ইলেকট্রন মাইক্রোস্কোপি পরিদর্শন অধীনে একটি আরো অস্পষ্ট প্রোফাইল দেখিয়েছে.
পাতলা বাধা কিছু পরিমাণে dislocations চারপাশে V আকৃতির গর্ত গঠন অনুকরণ। heteroepitaxial LEDs মধ্যে, V আকৃতির গর্ত উপকারী কর্মক্ষমতা প্রভাব আছে পাওয়া গেছে,যেমন নির্গমন অঞ্চলে গর্ত ইনজেকশন উন্নত, আংশিকভাবে ভি-আকৃতির গর্তের চারপাশের মাল্টি-কোয়ান্টাম কূপের কাঠামোর বাধা হ্রাসের কারণে।
ইনজেকশন কারেন্ট ঘনত্ব 10 A/cm2 এ, হোমোএপিট্যাক্সিয়াল LED এর বাহ্যিক কোয়ান্টাম দক্ষতা 7.9% থেকে 14.8% এ বৃদ্ধি পেয়েছে। 10 μA এর বর্তমান চালানোর জন্য প্রয়োজনীয় ভোল্টেজ 2.৭৮ ভোল্ট থেকে ২.৫৫ ভোল্ট
পণ্যের সুপারিশ
III - নাইট্রাইড 2 ইঞ্চি ফ্রি স্ট্যান্ডিং গ্যান ওয়েফার লেজার প্রজেকশন ডিসপ্লে পাওয়ার ডিভাইসের জন্য
- III-নাইট্রাইড ((GaN,AlN,InN)
গ্যালিয়াম নাইট্রাইড হল এক ধরনের বিস্তৃত ফাঁকযুক্ত যৌগিক অর্ধপরিবাহী। গ্যালিয়াম নাইট্রাইড (গাএন) সাবস্ট্র্যাটটি
এটি মূল এইচভিপিই পদ্ধতি এবং ওয়েফার প্রসেসিং প্রযুক্তির সাথে তৈরি করা হয়েছে, যা মূলত চীনে 10+ বছর ধরে তৈরি করা হয়েছে।এই বৈশিষ্ট্যগুলি উচ্চ স্ফটিক, ভাল অভিন্নতা, এবং উচ্চতর পৃষ্ঠের গুণমান। GaN স্তরগুলি অনেক ধরণের অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য ব্যবহৃত হয়, সাদা এলইডি এবং এলডি ((বেগুনি, নীল এবং সবুজ) এর জন্য।পাওয়ার এবং উচ্চ ফ্রিকোয়েন্সি ইলেকট্রনিক ডিভাইস অ্যাপ্লিকেশনের জন্য উন্নয়ন অগ্রগতি হয়েছে.