ਪਰੰਪਰਾਗਤ LED ਨੇ ਕੁਸ਼ਲਤਾ ਦੇ ਮਾਮਲੇ ਵਿੱਚ ਉਹਨਾਂ ਦੇ ਉੱਤਮ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਨ ਦੇ ਕਾਰਨ ਰੋਸ਼ਨੀ ਅਤੇ ਡਿਸਪਲੇ ਦੇ ਖੇਤਰ ਵਿੱਚ ਕ੍ਰਾਂਤੀ ਲਿਆ ਦਿੱਤੀ ਹੈ।

ਪਰੰਪਰਾਗਤ LED ਨੇ ਕੁਸ਼ਲਤਾ, ਸਥਿਰਤਾ ਅਤੇ ਡਿਵਾਈਸ ਦੇ ਆਕਾਰ ਦੇ ਰੂਪ ਵਿੱਚ ਉਹਨਾਂ ਦੇ ਵਧੀਆ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਨ ਦੇ ਕਾਰਨ ਰੋਸ਼ਨੀ ਅਤੇ ਡਿਸਪਲੇ ਦੇ ਖੇਤਰ ਵਿੱਚ ਕ੍ਰਾਂਤੀ ਲਿਆ ਦਿੱਤੀ ਹੈ। LEDs ਆਮ ਤੌਰ 'ਤੇ ਮਿਲੀਮੀਟਰਾਂ ਦੇ ਲੇਟਰਲ ਮਾਪ ਵਾਲੀਆਂ ਪਤਲੀਆਂ ਸੈਮੀਕੰਡਕਟਰ ਫਿਲਮਾਂ ਦੇ ਸਟੈਕ ਹੁੰਦੇ ਹਨ, ਜੋ ਕਿ ਪ੍ਰੰਪਰਾਗਤ ਯੰਤਰਾਂ ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਇਨਕੈਂਡੀਸੈਂਟ ਬਲਬ ਅਤੇ ਕੈਥੋਡ ਟਿਊਬਾਂ ਨਾਲੋਂ ਬਹੁਤ ਛੋਟੇ ਹੁੰਦੇ ਹਨ। ਹਾਲਾਂਕਿ, ਉਭਰ ਰਹੇ ਆਪਟੋਇਲੈਕਟ੍ਰੋਨਿਕ ਐਪਲੀਕੇਸ਼ਨਾਂ, ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਵਰਚੁਅਲ ਅਤੇ ਵਧੀ ਹੋਈ ਅਸਲੀਅਤ, ਨੂੰ ਮਾਈਕ੍ਰੋਨ ਜਾਂ ਘੱਟ ਦੇ ਆਕਾਰ ਵਿੱਚ LED ਦੀ ਲੋੜ ਹੁੰਦੀ ਹੈ। ਉਮੀਦ ਇਹ ਹੈ ਕਿ ਮਾਈਕ੍ਰੋ - ਜਾਂ ਸਬਮਾਈਕ੍ਰੋਨ ਸਕੇਲ LED (µleds) ਵਿੱਚ ਬਹੁਤ ਸਾਰੇ ਉੱਤਮ ਗੁਣ ਹੋਣੇ ਜਾਰੀ ਹਨ ਜੋ ਰਵਾਇਤੀ LEDS ਵਿੱਚ ਪਹਿਲਾਂ ਹੀ ਮੌਜੂਦ ਹਨ, ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਬਹੁਤ ਜ਼ਿਆਦਾ ਸਥਿਰ ਨਿਕਾਸੀ, ਉੱਚ ਕੁਸ਼ਲਤਾ ਅਤੇ ਚਮਕ, ਅਤਿ-ਘੱਟ ਬਿਜਲੀ ਦੀ ਖਪਤ, ਅਤੇ ਫੁੱਲ-ਕਲਰ ਨਿਕਾਸ, ਖੇਤਰ ਵਿੱਚ ਲਗਭਗ ਇੱਕ ਮਿਲੀਅਨ ਗੁਣਾ ਛੋਟਾ ਹੋਣ ਦੇ ਨਾਲ, ਵਧੇਰੇ ਸੰਖੇਪ ਡਿਸਪਲੇ ਦੀ ਆਗਿਆ ਦਿੰਦਾ ਹੈ। ਅਜਿਹੇ ਲੀਡ ਚਿਪਸ ਵਧੇਰੇ ਸ਼ਕਤੀਸ਼ਾਲੀ ਫੋਟੋਨਿਕ ਸਰਕਟਾਂ ਲਈ ਵੀ ਰਾਹ ਪੱਧਰਾ ਕਰ ਸਕਦੇ ਹਨ ਜੇਕਰ ਉਹਨਾਂ ਨੂੰ Si 'ਤੇ ਸਿੰਗਲ-ਚਿੱਪ ਉਗਾਇਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ ਅਤੇ ਪੂਰਕ ਮੈਟਲ ਆਕਸਾਈਡ ਸੈਮੀਕੰਡਕਟਰ (CMOS) ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਨਿਕਸ ਨਾਲ ਏਕੀਕ੍ਰਿਤ ਕੀਤਾ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ।

ਹਾਲਾਂਕਿ, ਹੁਣ ਤੱਕ, ਅਜਿਹੇ µleds ਮਾਮੂਲੀ ਬਣੇ ਹੋਏ ਹਨ, ਖਾਸ ਕਰਕੇ ਹਰੇ ਤੋਂ ਲਾਲ ਨਿਕਾਸੀ ਵੇਵ-ਲੰਬਾਈ ਰੇਂਜ ਵਿੱਚ। ਪਰੰਪਰਾਗਤ ਅਗਵਾਈ ਵਾਲੀ µ-ਅਗਵਾਈ ਪਹੁੰਚ ਇੱਕ ਟੌਪ-ਡਾਊਨ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਹੈ ਜਿਸ ਵਿੱਚ InGaN ਕੁਆਂਟਮ ਵੇਲ (QW) ਫਿਲਮਾਂ ਨੂੰ ਐਚਿੰਗ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਦੁਆਰਾ ਮਾਈਕ੍ਰੋ-ਸਕੇਲ ਡਿਵਾਈਸਾਂ ਵਿੱਚ ਐਚ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਜਦੋਂ ਕਿ ਪਤਲੀ-ਫਿਲਮ InGaN QW-ਅਧਾਰਿਤ tio2 µleds ਨੇ InGaN ਦੀਆਂ ਬਹੁਤ ਸਾਰੀਆਂ ਸ਼ਾਨਦਾਰ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਤਾਵਾਂ, ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਦ੍ਰਿਸ਼ਮਾਨ ਸੀਮਾ ਵਿੱਚ ਕੁਸ਼ਲ ਕੈਰੀਅਰ ਟਰਾਂਸਪੋਰਟ ਅਤੇ ਤਰੰਗ-ਲੰਬਾਈ ਟਿਊਨੇਬਿਲਟੀ ਦੇ ਕਾਰਨ ਬਹੁਤ ਸਾਰਾ ਧਿਆਨ ਖਿੱਚਿਆ ਹੈ, ਹੁਣ ਤੱਕ ਉਹ ਸਾਈਡ-ਵਾਲ ਵਰਗੇ ਮੁੱਦਿਆਂ ਨਾਲ ਗ੍ਰਸਤ ਹਨ। ਖੋਰ ਦਾ ਨੁਕਸਾਨ ਜੋ ਡਿਵਾਈਸ ਦੇ ਆਕਾਰ ਦੇ ਸੁੰਗੜਨ ਨਾਲ ਵਿਗੜਦਾ ਹੈ। ਇਸ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ, ਧਰੁਵੀਕਰਨ ਖੇਤਰਾਂ ਦੀ ਮੌਜੂਦਗੀ ਦੇ ਕਾਰਨ, ਉਹਨਾਂ ਵਿੱਚ ਤਰੰਗ-ਲੰਬਾਈ/ਰੰਗ ਅਸਥਿਰਤਾ ਹੈ। ਇਸ ਸਮੱਸਿਆ ਲਈ, ਗੈਰ-ਧਰੁਵੀ ਅਤੇ ਅਰਧ-ਧਰੁਵੀ InGaN ਅਤੇ ਫੋਟੋਨਿਕ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਕੈਵਿਟੀ ਹੱਲ ਪ੍ਰਸਤਾਵਿਤ ਕੀਤੇ ਗਏ ਹਨ, ਪਰ ਉਹ ਵਰਤਮਾਨ ਵਿੱਚ ਤਸੱਲੀਬਖਸ਼ ਨਹੀਂ ਹਨ।

ਲਾਈਟ ਸਾਇੰਸ ਐਂਡ ਐਪਲੀਕੇਸ਼ਨਜ਼ ਵਿੱਚ ਪ੍ਰਕਾਸ਼ਿਤ ਇੱਕ ਨਵੇਂ ਪੇਪਰ ਵਿੱਚ, ਮਿਸ਼ੀਗਨ ਯੂਨੀਵਰਸਿਟੀ, ਐਨਾਬੇਲ ਦੇ ਇੱਕ ਪ੍ਰੋਫੈਸਰ, ਜ਼ੇਟੀਅਨ ਮੀ ਦੀ ਅਗਵਾਈ ਵਿੱਚ ਖੋਜਕਰਤਾਵਾਂ ਨੇ ਇੱਕ ਸਬਮਾਈਕ੍ਰੋਨ ਸਕੇਲ ਗ੍ਰੀਨ ਐਲਈਡੀ iii - ਨਾਈਟਰਾਈਡ ਵਿਕਸਿਤ ਕੀਤਾ ਹੈ ਜੋ ਇਹਨਾਂ ਰੁਕਾਵਟਾਂ ਨੂੰ ਇੱਕ ਵਾਰ ਅਤੇ ਹਮੇਸ਼ਾ ਲਈ ਦੂਰ ਕਰਦਾ ਹੈ। ਇਹ µleds ਚੋਣਵੇਂ ਖੇਤਰੀ ਪਲਾਜ਼ਮਾ-ਸਹਾਇਕ ਅਣੂ ਬੀਮ ਐਪੀਟੈਕਸੀ ਦੁਆਰਾ ਸੰਸ਼ਲੇਸ਼ਣ ਕੀਤੇ ਗਏ ਸਨ। ਰਵਾਇਤੀ ਟਾਪ-ਡਾਊਨ ਪਹੁੰਚ ਦੇ ਬਿਲਕੁਲ ਉਲਟ, ਇੱਥੇ µled ਵਿੱਚ ਨੈਨੋਵਾਇਰਸ ਦੀ ਇੱਕ ਲੜੀ ਹੁੰਦੀ ਹੈ, ਹਰੇਕ ਦਾ ਵਿਆਸ ਸਿਰਫ 100 ਤੋਂ 200 nm ਹੁੰਦਾ ਹੈ, ਜੋ ਕਿ ਦਸ ਨੈਨੋਮੀਟਰਾਂ ਨਾਲ ਵੱਖ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਇਹ ਤਲ-ਅੱਪ ਪਹੁੰਚ ਜ਼ਰੂਰੀ ਤੌਰ 'ਤੇ ਪਾਸੇ ਦੀ ਕੰਧ ਦੇ ਖੋਰ ਦੇ ਨੁਕਸਾਨ ਤੋਂ ਬਚਦੀ ਹੈ।

ਯੰਤਰ ਦਾ ਰੋਸ਼ਨੀ ਕੱਢਣ ਵਾਲਾ ਹਿੱਸਾ, ਜਿਸਨੂੰ ਕਿਰਿਆਸ਼ੀਲ ਖੇਤਰ ਵੀ ਕਿਹਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਕੋਰ-ਸ਼ੈਲ ਮਲਟੀਪਲ ਕੁਆਂਟਮ ਵੇਲ (MQW) ਬਣਤਰਾਂ ਨਾਲ ਬਣਿਆ ਹੁੰਦਾ ਹੈ ਜਿਸਦੀ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਤਾ ਨੈਨੋਵਾਇਰ ਰੂਪ ਵਿਗਿਆਨ ਦੁਆਰਾ ਕੀਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ। ਖਾਸ ਤੌਰ 'ਤੇ, MQW ਵਿੱਚ InGaN ਖੂਹ ਅਤੇ AlGaN ਰੁਕਾਵਟ ਸ਼ਾਮਲ ਹੁੰਦੀ ਹੈ। ਸਾਈਡ ਦੀਵਾਰਾਂ 'ਤੇ ਗਰੁੱਪ III ਦੇ ਤੱਤ ਇੰਡੀਅਮ, ਗੈਲਿਅਮ ਅਤੇ ਐਲੂਮੀਨੀਅਮ ਦੇ ਸੋਜ਼ਸ਼ ਕੀਤੇ ਐਟਮ ਮਾਈਗ੍ਰੇਸ਼ਨ ਵਿੱਚ ਅੰਤਰ ਦੇ ਕਾਰਨ, ਅਸੀਂ ਪਾਇਆ ਕਿ ਨੈਨੋਵਾਇਰਸ ਦੀਆਂ ਪਾਸੇ ਦੀਆਂ ਕੰਧਾਂ 'ਤੇ ਇੰਡੀਅਮ ਗਾਇਬ ਸੀ, ਜਿੱਥੇ GaN/AlGaN ਸ਼ੈੱਲ ਨੇ MQW ਕੋਰ ਨੂੰ ਇੱਕ ਬੁਰੀਟੋ ਵਾਂਗ ਲਪੇਟਿਆ ਹੋਇਆ ਸੀ। ਖੋਜਕਰਤਾਵਾਂ ਨੇ ਪਾਇਆ ਕਿ ਇਸ GaN/AlGaN ਸ਼ੈੱਲ ਦੀ ਅਲ ਸਮੱਗਰੀ ਨੈਨੋਵਾਇਰਸ ਦੇ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਨ ਇੰਜੈਕਸ਼ਨ ਵਾਲੇ ਪਾਸੇ ਤੋਂ ਹੋਲ ਇੰਜੈਕਸ਼ਨ ਵਾਲੇ ਪਾਸੇ ਤੱਕ ਹੌਲੀ-ਹੌਲੀ ਘਟਦੀ ਗਈ। GaN ਅਤੇ AlN ਦੇ ਅੰਦਰੂਨੀ ਧਰੁਵੀਕਰਨ ਖੇਤਰਾਂ ਵਿੱਚ ਅੰਤਰ ਦੇ ਕਾਰਨ, AlGaN ਪਰਤ ਵਿੱਚ Al ਸਮੱਗਰੀ ਦਾ ਅਜਿਹਾ ਵੌਲਯੂਮ ਗਰੇਡੀਐਂਟ ਮੁਫਤ ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨਾਂ ਨੂੰ ਪ੍ਰੇਰਿਤ ਕਰਦਾ ਹੈ, ਜੋ MQW ਕੋਰ ਵਿੱਚ ਵਹਿਣ ਲਈ ਆਸਾਨ ਹੁੰਦੇ ਹਨ ਅਤੇ ਧਰੁਵੀਕਰਨ ਖੇਤਰ ਨੂੰ ਘਟਾ ਕੇ ਰੰਗ ਅਸਥਿਰਤਾ ਨੂੰ ਘੱਟ ਕਰਦੇ ਹਨ।

ਵਾਸਤਵ ਵਿੱਚ, ਖੋਜਕਰਤਾਵਾਂ ਨੇ ਪਾਇਆ ਹੈ ਕਿ ਇੱਕ ਮਾਈਕ੍ਰੋਨ ਤੋਂ ਘੱਟ ਵਿਆਸ ਵਾਲੇ ਯੰਤਰਾਂ ਲਈ, ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਲੂਮਿਨਸੈਂਸ ਦੀ ਸਿਖਰ ਤਰੰਗ-ਲੰਬਾਈ, ਜਾਂ ਮੌਜੂਦਾ-ਪ੍ਰੇਰਿਤ ਪ੍ਰਕਾਸ਼ ਨਿਕਾਸ, ਮੌਜੂਦਾ ਇੰਜੈਕਸ਼ਨ ਵਿੱਚ ਤਬਦੀਲੀ ਦੀ ਤੀਬਰਤਾ ਦੇ ਕ੍ਰਮ 'ਤੇ ਸਥਿਰ ਰਹਿੰਦਾ ਹੈ। ਇਸ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ, ਪ੍ਰੋਫੈਸਰ Mi ਦੀ ਟੀਮ ਨੇ ਪਹਿਲਾਂ ਸਿਲੀਕੋਨ 'ਤੇ ਨੈਨੋਵਾਇਰ ਲੀਡਜ਼ ਨੂੰ ਉਗਾਉਣ ਲਈ ਸਿਲੀਕਾਨ 'ਤੇ ਉੱਚ-ਗੁਣਵੱਤਾ ਵਾਲੀ GaN ਕੋਟਿੰਗਾਂ ਨੂੰ ਉਗਾਉਣ ਲਈ ਇੱਕ ਢੰਗ ਵਿਕਸਿਤ ਕੀਤਾ ਹੈ। ਇਸ ਤਰ੍ਹਾਂ, ਇੱਕ µled ਦੂਜੇ CMOS ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਨਿਕਸ ਨਾਲ ਏਕੀਕਰਣ ਲਈ ਤਿਆਰ ਇੱਕ Si ਸਬਸਟਰੇਟ ਉੱਤੇ ਬੈਠਦਾ ਹੈ।

ਇਸ µled ਵਿੱਚ ਆਸਾਨੀ ਨਾਲ ਬਹੁਤ ਸਾਰੇ ਸੰਭਾਵੀ ਐਪਲੀਕੇਸ਼ਨ ਹਨ। ਡਿਵਾਈਸ ਪਲੇਟਫਾਰਮ ਹੋਰ ਮਜਬੂਤ ਹੋ ਜਾਵੇਗਾ ਕਿਉਂਕਿ ਚਿੱਪ 'ਤੇ ਏਕੀਕ੍ਰਿਤ RGB ਡਿਸਪਲੇਅ ਦੀ ਐਮਿਸ਼ਨ ਵੇਵ-ਲੰਬਾਈ ਲਾਲ ਤੱਕ ਫੈਲ ਜਾਂਦੀ ਹੈ।