ପାରମ୍ପରିକ LED ଦକ୍ଷତା, ସ୍ଥିରତା ଏବଂ ଡିଭାଇସ୍ ଆକାର ଦୃଷ୍ଟିରୁ ସେମାନଙ୍କର ଉତ୍କୃଷ୍ଟ କାର୍ଯ୍ୟଦକ୍ଷତା ଯୋଗୁଁ ଆଲୋକ ଏବଂ ପ୍ରଦର୍ଶନ କ୍ଷେତ୍ରରେ ବିପ୍ଳବ ଆଣିଛି। LEDଗୁଡ଼ିକ ସାଧାରଣତଃ ମିଲିମିଟରର ପାର୍ଶ୍ଵିକ ପରିମାପ ସହିତ ପତଳା ଅର୍ଦ୍ଧପରିବାହୀ ଫିଲ୍ମର ଥାକ, ଯାହା ପାରମ୍ପରିକ ଉପକରଣ ଯେପରିକି ଇନ୍କ୍ୟାଣ୍ଡିସେଣ୍ଟ ବଲ୍ବ ଏବଂ କ୍ୟାଥୋଡ୍ ଟ୍ୟୁବ୍ ଅପେକ୍ଷା ବହୁତ ଛୋଟ। ତଥାପି, ଉଦୀୟମାନ ଅପ୍ଟୋଇଲେକ୍ଟ୍ରୋନିକ୍ ପ୍ରୟୋଗ, ଯେପରିକି ଭର୍ଚୁଆଲ୍ ଏବଂ ଅଗମେଣ୍ଟେଡ୍ ରିଆଲିଟି, ପାଇଁ ମାଇକ୍ରୋନ୍ କିମ୍ବା ତା'ଠାରୁ କମ୍ ଆକାରରେ LED ଆବଶ୍ୟକ। ଆଶା ହେଉଛି ଯେ ମାଇକ୍ରୋ - କିମ୍ବା ସବମାଇକ୍ରୋନ୍ ସ୍କେଲ୍ LED (μleds) ପାରମ୍ପରିକ leds ପୂର୍ବରୁ ଥିବା ଅନେକ ଉତ୍କୃଷ୍ଟ ଗୁଣାବଳୀ ରଖିବ, ଯେପରିକି ଅତ୍ୟନ୍ତ ସ୍ଥିର ନିର୍ଗମନ, ଉଚ୍ଚ ଦକ୍ଷତା ଏବଂ ଉଜ୍ଜ୍ୱଳତା, ଅଲ୍ଟ୍ରା-କମ୍ ପାୱାର ବ୍ୟବହାର ଏବଂ ପୂର୍ଣ୍ଣ-ରଙ୍ଗ ନିର୍ଗମନ, ଯେତେବେଳେ କ୍ଷେତ୍ରଫଳରେ ପ୍ରାୟ ଦଶ ଲକ୍ଷ ଗୁଣ ଛୋଟ, ଅଧିକ କମ୍ପାକ୍ଟ ପ୍ରଦର୍ଶନ ପାଇଁ ଅନୁମତି ଦିଏ। ଯଦି ସେଗୁଡ଼ିକୁ Si ରେ ଏକକ-ଚିପ୍ ବଢାଯାଇପାରିବ ଏବଂ ପରିପୂରକ ଧାତୁ ଅକ୍ସାଇଡ୍ ସେମିକଣ୍ଡକ୍ଟର (CMOS) ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋନିକ୍ସ ସହିତ ସଂଯୁକ୍ତ କରାଯାଇପାରିବ, ତେବେ ଏପରି led ଚିପ୍ସ ଅଧିକ ଶକ୍ତିଶାଳୀ ଫଟୋନିକ୍ ସର୍କିଟ୍ ପାଇଁ ମଧ୍ୟ ପଥ ପ୍ରଶସ୍ତ କରିପାରିବ।
ତଥାପି, ଏପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ, ଏପରି μleds ଅପରିପକ୍ୱ ରହିଯାଇଛି, ବିଶେଷକରି ସବୁଜରୁ ଲାଲ ନିର୍ଗମନ ତରଙ୍ଗଦୈର୍ଘ୍ୟ ପରିସରରେ। ପାରମ୍ପରିକ led µ-led ପଦ୍ଧତି ହେଉଛି ଏକ ଉପର-ଡାଉନ୍ ପ୍ରକ୍ରିୟା ଯେଉଁଥିରେ InGaN କ୍ୱାଣ୍ଟମ୍ ୱେଲ୍ (QW) ଫିଲ୍ମଗୁଡ଼ିକୁ ଏକ ଏଚିଂ ପ୍ରକ୍ରିୟା ମାଧ୍ୟମରେ ମାଇକ୍ରୋ-ସ୍କେଲ୍ ଡିଭାଇସରେ ଖୋଳାଯାଏ। ପତଳା-ଫିଲ୍ମ InGaN QW-ଆଧାରିତ tio2 μleds InGaN ର ଅନେକ ଉତ୍କୃଷ୍ଟ ଗୁଣ, ଯେପରିକି ଦୃଶ୍ୟମାନ ପରିସର ମଧ୍ୟରେ ଦକ୍ଷ ବାହକ ପରିବହନ ଏବଂ ତରଙ୍ଗଦୈର୍ଘ୍ୟ ଟ୍ୟୁନାବିଲିଟି ଯୋଗୁଁ ବହୁତ ଧ୍ୟାନ ଆକର୍ଷଣ କରିଛି, ଏପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ ସେମାନେ ପାର୍ଶ୍ୱ-କାନ୍ଥ କ୍ଷୟ କ୍ଷତି ଭଳି ସମସ୍ୟା ଦ୍ୱାରା ଜର୍ଜରିତ ଅଛନ୍ତି ଯାହା ଡିଭାଇସର ଆକାର ସଙ୍କୁଚିତ ହେବା ସହିତ ଖରାପ ହୁଏ। ଏହା ସହିତ, ଧ୍ରୁବୀକରଣ କ୍ଷେତ୍ରର ଅସ୍ତିତ୍ୱ ଯୋଗୁଁ, ସେମାନଙ୍କର ତରଙ୍ଗଦୈର୍ଘ୍ୟ/ରଙ୍ଗ ଅସ୍ଥିରତା ଅଛି। ଏହି ସମସ୍ୟା ପାଇଁ, ଅଣ-ଧ୍ରୁବୀୟ ଏବଂ ଅର୍ଦ୍ଧ-ଧ୍ରୁବୀୟ InGaN ଏବଂ ଫଟୋନିକ୍ ସ୍ଫଟିକ ଗହ୍ବର ସମାଧାନ ପ୍ରସ୍ତାବିତ କରାଯାଇଛି, କିନ୍ତୁ ବର୍ତ୍ତମାନ ସେଗୁଡ଼ିକ ସନ୍ତୋଷଜନକ ନୁହେଁ।
ଲାଇଟ୍ ସାଇନ୍ସ ଆଣ୍ଡ୍ ଆପ୍ଲିକେସନ୍ସରେ ପ୍ରକାଶିତ ଏକ ନୂତନ ପତ୍ରିକାରେ, ଆନାବେଲ୍ର ମିଶିଗନ୍ ବିଶ୍ୱବିଦ୍ୟାଳୟର ପ୍ରଫେସର ଜେଟିଆନ୍ ମିଙ୍କ ନେତୃତ୍ୱରେ ଗବେଷକମାନେ ଏକ ସବ୍ମାଇକ୍ରୋନ୍ ସ୍କେଲ୍ ସବୁଜ LED iii - ନାଇଟ୍ରାଇଡ୍ ବିକଶିତ କରିଛନ୍ତି ଯାହା ଏହି ପ୍ରତିବନ୍ଧକଗୁଡ଼ିକୁ ଥରେ ଏବଂ ସବୁଦିନ ପାଇଁ ଦୂର କରିଥାଏ। ଏହି μledଗୁଡ଼ିକୁ ଚୟନିତ ଆଞ୍ଚଳିକ ପ୍ଲାଜ୍ମା-ସହାୟିତ ଆଣବିକ ବିମ୍ ଏପିଟାକ୍ସି ଦ୍ୱାରା ସଂଶ୍ଳେଷିତ କରାଯାଇଥିଲା। ପାରମ୍ପରିକ ଉପର-ତଳ ପଦ୍ଧତିର ସମ୍ପୂର୍ଣ୍ଣ ବିପରୀତ, ଏଠାରେ μled ନାନୋୱାୟାର୍ର ଏକ ଆରେ ଧାରଣ କରିଥାଏ, ପ୍ରତ୍ୟେକଟି କେବଳ 100 ରୁ 200 nm ବ୍ୟାସରେ, ଦଶ ନାନୋମିଟର ଦ୍ୱାରା ପୃଥକ କରାଯାଇଥାଏ। ଏହି ତଳ-ଉପର ପଦ୍ଧତି ମୂଳତଃ ପାର୍ଶ୍ଵ କାନ୍ଥ କ୍ଷୟ କ୍ଷତିକୁ ଏଡାଏ।
ଏହି ଡିଭାଇସର ଆଲୋକ-ନିର୍ବାହୀ ଅଂଶ, ଯାହାକୁ ସକ୍ରିୟ କ୍ଷେତ୍ର ମଧ୍ୟ କୁହାଯାଏ, ନାନୋୱାୟାର ମର୍ଫୋଲଜି ଦ୍ୱାରା ବର୍ଣ୍ଣିତ କୋର-ଶେଲ୍ ମଲ୍ଟିପଲ୍ କ୍ୱାଣ୍ଟମ୍ କୂଅ (MQW) ଗଠନରେ ଗଠିତ। ବିଶେଷକରି, MQW ରେ InGaN କୂଅ ଏବଂ AlGaN ବାଧା ରହିଛି। ପାର୍ଶ୍ୱ କାନ୍ଥରେ ଗ୍ରୁପ III ଉପାଦାନ ଇଣ୍ଡିୟମ୍, ଗାଲିୟମ୍ ଏବଂ ଆଲୁମିନିୟମ୍ ର ଶୋଷିତ ପରମାଣୁ ସ୍ଥାନାନ୍ତରଣରେ ପାର୍ଥକ୍ୟ ହେତୁ, ଆମେ ଦେଖିଲୁ ଯେ ନାନୋୱାୟାରର ପାର୍ଶ୍ୱ କାନ୍ଥରେ ଇଣ୍ଡିୟମ୍ ଅନୁପସ୍ଥିତ ଥିଲା, ଯେଉଁଠାରେ GaN/AlGaN ସେଲ୍ MQW କୋରକୁ ଏକ ବରିଟୋ ପରି ଘୋଡ଼ାଇ ଦେଇଥିଲା। ଗବେଷକମାନେ ଜାଣିପାରିଲେ ଯେ ଏହି GaN/AlGaN ସେଲ୍ ର Al ବିଷୟବସ୍ତୁ ନାନୋୱାୟାରର ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋନ୍ ଇଞ୍ଜେକ୍ସନ୍ ପାର୍ଶ୍ୱରୁ ହୋଲ୍ ଇଞ୍ଜେକ୍ସନ୍ ପାର୍ଶ୍ୱକୁ ଧୀରେ ଧୀରେ ହ୍ରାସ ପାଇଛି। GaN ଏବଂ AlN ର ଆଭ୍ୟନ୍ତରୀଣ ଧ୍ରୁବୀକରଣ କ୍ଷେତ୍ରର ପାର୍ଥକ୍ୟ ଯୋଗୁଁ, AlGaN ସ୍ତରର Al ବିଷୟବସ୍ତୁର ଏପରି ଭଲ୍ୟୁମ୍ ଗ୍ରାଡିଏଣ୍ଟ ମୁକ୍ତ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋନ୍ ପ୍ରେରିତ କରେ, ଯାହା MQW କୋରରେ ପ୍ରବାହିତ ହେବା ସହଜ ଏବଂ ଧ୍ରୁବୀକରଣ କ୍ଷେତ୍ରକୁ ହ୍ରାସ କରି ରଙ୍ଗ ଅସ୍ଥିରତାକୁ ଦୂର କରିଥାଏ।
ପ୍ରକୃତରେ, ଗବେଷକମାନେ ଜାଣିପାରିଛନ୍ତି ଯେ ଗୋଟିଏ ମାଇକ୍ରୋନ ବ୍ୟାସରୁ କମ୍ ଡିଭାଇସ୍ ପାଇଁ, ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଲୁମିନେସେନ୍ସର ସର୍ବାଧିକ ତରଙ୍ଗଦୈର୍ଘ୍ୟ, କିମ୍ବା କରେଣ୍ଟ-ପ୍ରେରିତ ଆଲୋକ ନିର୍ଗମନ, କରେଣ୍ଟ ଇଞ୍ଜେକ୍ସନରେ ପରିବର୍ତ୍ତନର ପରିମାଣର କ୍ରମରେ ସ୍ଥିର ରହିଥାଏ। ଏହା ସହିତ, ପ୍ରଫେସର Miଙ୍କ ଦଳ ପୂର୍ବରୁ ସିଲିକନରେ ନାନୋୱାୟାର ଏଲ୍ଇଡି ବୃଦ୍ଧି କରିବା ପାଇଁ ସିଲିକନରେ ଉଚ୍ଚ-ଗୁଣବତ୍ତା GaN ଆବରଣ ବୃଦ୍ଧି କରିବା ପାଇଁ ଏକ ପଦ୍ଧତି ବିକଶିତ କରିଛନ୍ତି। ଏହିପରି, ଏକ μled ଅନ୍ୟ CMOS ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋନିକ୍ସ ସହିତ ସମନ୍ୱୟ ପାଇଁ ପ୍ରସ୍ତୁତ ଏକ Si ସବଷ୍ଟ୍ରେଟ୍ ଉପରେ ବସିଥାଏ।
ଏହି μled ସହଜରେ ଅନେକ ସମ୍ଭାବ୍ୟ ପ୍ରୟୋଗ ଅଛି। ଚିପ୍ରେ ଥିବା ସମନ୍ୱିତ RGB ପ୍ରଦର୍ଶନର ନିର୍ଗମନ ତରଙ୍ଗଦୈର୍ଘ୍ୟ ଲାଲ ରଙ୍ଗକୁ ବିସ୍ତାରିତ ହେବା ସହିତ ଡିଭାଇସ୍ ପ୍ଲାଟଫର୍ମ ଅଧିକ ଦୃଢ଼ ହେବ।
ପୋଷ୍ଟ ସମୟ: ଜାନୁଆରୀ-୧୦-୨୦୨୩