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

ਰਵਾਇਤੀ LED ਨੇ ਕੁਸ਼ਲਤਾ, ਸਥਿਰਤਾ ਅਤੇ ਡਿਵਾਈਸ ਦੇ ਆਕਾਰ ਦੇ ਮਾਮਲੇ ਵਿੱਚ ਆਪਣੇ ਉੱਤਮ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਨ ਦੇ ਕਾਰਨ ਰੋਸ਼ਨੀ ਅਤੇ ਡਿਸਪਲੇ ਦੇ ਖੇਤਰ ਵਿੱਚ ਕ੍ਰਾਂਤੀ ਲਿਆ ਦਿੱਤੀ ਹੈ। LED ਆਮ ਤੌਰ 'ਤੇ ਮਿਲੀਮੀਟਰ ਦੇ ਲੇਟਰਲ ਮਾਪਾਂ ਵਾਲੀਆਂ ਪਤਲੀਆਂ ਸੈਮੀਕੰਡਕਟਰ ਫਿਲਮਾਂ ਦੇ ਸਟੈਕ ਹੁੰਦੇ ਹਨ, ਜੋ ਕਿ ਰਵਾਇਤੀ ਡਿਵਾਈਸਾਂ ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਇਨਕੈਂਡੇਸੈਂਟ ਬਲਬ ਅਤੇ ਕੈਥੋਡ ਟਿਊਬਾਂ ਨਾਲੋਂ ਬਹੁਤ ਛੋਟੇ ਹੁੰਦੇ ਹਨ। ਹਾਲਾਂਕਿ, ਉਭਰ ਰਹੇ ਓਪਟੋਇਲੈਕਟ੍ਰੋਨਿਕ ਐਪਲੀਕੇਸ਼ਨਾਂ, ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਵਰਚੁਅਲ ਅਤੇ ਵਧੀ ਹੋਈ ਹਕੀਕਤ, ਲਈ ਮਾਈਕ੍ਰੋਨ ਜਾਂ ਇਸ ਤੋਂ ਘੱਟ ਆਕਾਰ ਵਿੱਚ LED ਦੀ ਲੋੜ ਹੁੰਦੀ ਹੈ। ਉਮੀਦ ਹੈ ਕਿ ਮਾਈਕ੍ਰੋ - ਜਾਂ ਸਬਮਾਈਕ੍ਰੋਨ ਸਕੇਲ LED (µleds) ਵਿੱਚ ਬਹੁਤ ਸਾਰੇ ਉੱਤਮ ਗੁਣ ਹੁੰਦੇ ਰਹਿਣਗੇ ਜੋ ਰਵਾਇਤੀ LED ਵਿੱਚ ਪਹਿਲਾਂ ਹੀ ਹਨ, ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਬਹੁਤ ਸਥਿਰ ਨਿਕਾਸ, ਉੱਚ ਕੁਸ਼ਲਤਾ ਅਤੇ ਚਮਕ, ਅਤਿ-ਘੱਟ ਬਿਜਲੀ ਦੀ ਖਪਤ, ਅਤੇ ਪੂਰੇ-ਰੰਗ ਦਾ ਨਿਕਾਸ, ਜਦੋਂ ਕਿ ਖੇਤਰ ਵਿੱਚ ਲਗਭਗ ਇੱਕ ਮਿਲੀਅਨ ਗੁਣਾ ਛੋਟਾ ਹੁੰਦਾ ਹੈ, ਵਧੇਰੇ ਸੰਖੇਪ ਡਿਸਪਲੇ ਦੀ ਆਗਿਆ ਦਿੰਦਾ ਹੈ। ਅਜਿਹੇ LED 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) ਇਲੈਕਟ੍ਰਾਨਿਕਸ ਨਾਲ ਜੋੜਿਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ।

ਹਾਲਾਂਕਿ, ਹੁਣ ਤੱਕ, ਅਜਿਹੇ μleds ਅਣਜਾਣ ਰਹੇ ਹਨ, ਖਾਸ ਕਰਕੇ ਹਰੇ ਤੋਂ ਲਾਲ ਨਿਕਾਸ ਤਰੰਗ-ਲੰਬਾਈ ਰੇਂਜ ਵਿੱਚ। ਰਵਾਇਤੀ μ-led ਪਹੁੰਚ ਇੱਕ ਉੱਪਰ-ਡਾਊਨ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਹੈ ਜਿਸ ਵਿੱਚ InGaN ਕੁਆਂਟਮ ਵੈੱਲ (QW) ਫਿਲਮਾਂ ਨੂੰ ਐਚਿੰਗ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਰਾਹੀਂ ਮਾਈਕ੍ਰੋ-ਸਕੇਲ ਡਿਵਾਈਸਾਂ ਵਿੱਚ ਐਚ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਜਦੋਂ ਕਿ ਪਤਲੇ-ਫਿਲਮ InGaN QW-ਅਧਾਰਿਤ tio2 μleds ਨੇ InGaN ਦੀਆਂ ਬਹੁਤ ਸਾਰੀਆਂ ਸ਼ਾਨਦਾਰ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਤਾਵਾਂ, ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਕੁਸ਼ਲ ਕੈਰੀਅਰ ਟ੍ਰਾਂਸਪੋਰਟ ਅਤੇ ਦ੍ਰਿਸ਼ਮਾਨ ਰੇਂਜ ਵਿੱਚ ਤਰੰਗ-ਲੰਬਾਈ ਟਿਊਨੇਬਿਲਟੀ ਦੇ ਕਾਰਨ ਬਹੁਤ ਧਿਆਨ ਖਿੱਚਿਆ ਹੈ, ਹੁਣ ਤੱਕ ਉਹ ਸਾਈਡ-ਵਾਲ ਖੋਰ ਨੁਕਸਾਨ ਵਰਗੇ ਮੁੱਦਿਆਂ ਨਾਲ ਜੂਝ ਰਹੇ ਹਨ 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 ਪ੍ਰੋਫੈਸਰ ਜ਼ੇਟੀਅਨ ਮੀ ਦੀ ਅਗਵਾਈ ਵਿੱਚ ਖੋਜਕਰਤਾਵਾਂ ਨੇ ਇੱਕ ਸਬਮਾਈਕ੍ਰੋਨ ਸਕੇਲ ਹਰਾ LED iii - ਨਾਈਟਰਾਈਡ ਵਿਕਸਤ ਕੀਤਾ ਹੈ ਜੋ ਇਹਨਾਂ ਰੁਕਾਵਟਾਂ ਨੂੰ ਇੱਕ ਵਾਰ ਅਤੇ ਹਮੇਸ਼ਾ ਲਈ ਦੂਰ ਕਰਦਾ ਹੈ। ਇਹਨਾਂ μleds ਨੂੰ ਚੋਣਵੇਂ ਖੇਤਰੀ ਪਲਾਜ਼ਮਾ-ਸਹਾਇਤਾ ਪ੍ਰਾਪਤ ਅਣੂ ਬੀਮ ਐਪੀਟੈਕਸੀ ਦੁਆਰਾ ਸੰਸ਼ਲੇਸ਼ਿਤ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਸੀ। ਰਵਾਇਤੀ ਟੌਪ-ਡਾਊਨ ਪਹੁੰਚ ਦੇ ਬਿਲਕੁਲ ਉਲਟ, ਇੱਥੇ μled ਵਿੱਚ ਨੈਨੋਵਾਇਰਾਂ ਦੀ ਇੱਕ ਲੜੀ ਹੁੰਦੀ ਹੈ, ਹਰੇਕ ਦਾ ਵਿਆਸ ਸਿਰਫ 100 ਤੋਂ 200 nm ਹੁੰਦਾ ਹੈ, ਜੋ ਕਿ ਦਸਾਂ ਨੈਨੋਮੀਟਰਾਂ ਦੁਆਰਾ ਵੱਖ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਇਹ ਤਲ-ਉੱਪਰ ਪਹੁੰਚ ਜ਼ਰੂਰੀ ਤੌਰ 'ਤੇ ਪਾਸੇ ਦੀ ਕੰਧ ਦੇ ਖੋਰ ਦੇ ਨੁਕਸਾਨ ਤੋਂ ਬਚਾਉਂਦੀ ਹੈ।

ਡਿਵਾਈਸ ਦਾ ਪ੍ਰਕਾਸ਼-ਨਿਕਾਸ ਕਰਨ ਵਾਲਾ ਹਿੱਸਾ, ਜਿਸਨੂੰ ਕਿਰਿਆਸ਼ੀਲ ਖੇਤਰ ਵੀ ਕਿਹਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਕੋਰ-ਸ਼ੈੱਲ ਮਲਟੀਪਲ ਕੁਆਂਟਮ ਵੈੱਲ (MQW) ਬਣਤਰਾਂ ਤੋਂ ਬਣਿਆ ਹੈ ਜੋ ਨੈਨੋਵਾਇਰ ਰੂਪ ਵਿਗਿਆਨ ਦੁਆਰਾ ਦਰਸਾਈਆਂ ਗਈਆਂ ਹਨ। ਖਾਸ ਤੌਰ 'ਤੇ, MQW ਵਿੱਚ InGaN ਵੈੱਲ ਅਤੇ AlGaN ਬੈਰੀਅਰ ਸ਼ਾਮਲ ਹਨ। ਸਾਈਡ ਕੰਧਾਂ 'ਤੇ ਗਰੁੱਪ III ਤੱਤਾਂ ਇੰਡੀਅਮ, ਗੈਲੀਅਮ ਅਤੇ ਐਲੂਮੀਨੀਅਮ ਦੇ ਸੋਖਣ ਵਾਲੇ ਐਟਮ ਮਾਈਗ੍ਰੇਸ਼ਨ ਵਿੱਚ ਅੰਤਰ ਦੇ ਕਾਰਨ, ਅਸੀਂ ਪਾਇਆ ਕਿ ਨੈਨੋਵਾਇਰਾਂ ਦੀਆਂ ਸਾਈਡ ਕੰਧਾਂ 'ਤੇ ਇੰਡੀਅਮ ਗਾਇਬ ਸੀ, ਜਿੱਥੇ GaN/AlGaN ਸ਼ੈੱਲ ਨੇ MQW ਕੋਰ ਨੂੰ ਬੁਰੀਟੋ ਵਾਂਗ ਲਪੇਟਿਆ ਸੀ। ਖੋਜਕਰਤਾਵਾਂ ਨੇ ਪਾਇਆ ਕਿ ਇਸ GaN/AlGaN ਸ਼ੈੱਲ ਦੀ Al ਸਮੱਗਰੀ ਨੈਨੋਵਾਇਰਾਂ ਦੇ ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨ ਇੰਜੈਕਸ਼ਨ ਵਾਲੇ ਪਾਸੇ ਤੋਂ ਹੋਲ ਇੰਜੈਕਸ਼ਨ ਵਾਲੇ ਪਾਸੇ ਹੌਲੀ-ਹੌਲੀ ਘਟਦੀ ਗਈ। GaN ਅਤੇ AlN ਦੇ ਅੰਦਰੂਨੀ ਧਰੁਵੀਕਰਨ ਖੇਤਰਾਂ ਵਿੱਚ ਅੰਤਰ ਦੇ ਕਾਰਨ, AlGaN ਪਰਤ ਵਿੱਚ Al ਸਮੱਗਰੀ ਦਾ ਅਜਿਹਾ ਵਾਲੀਅਮ ਗਰੇਡੀਐਂਟ ਮੁਫਤ ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨਾਂ ਨੂੰ ਪ੍ਰੇਰਿਤ ਕਰਦਾ ਹੈ, ਜੋ ਕਿ MQW ਕੋਰ ਵਿੱਚ ਪ੍ਰਵਾਹ ਕਰਨਾ ਆਸਾਨ ਹੁੰਦਾ ਹੈ ਅਤੇ ਧਰੁਵੀਕਰਨ ਖੇਤਰ ਨੂੰ ਘਟਾ ਕੇ ਰੰਗ ਅਸਥਿਰਤਾ ਨੂੰ ਘਟਾਉਂਦਾ ਹੈ।

ਦਰਅਸਲ, ਖੋਜਕਰਤਾਵਾਂ ਨੇ ਪਾਇਆ ਹੈ ਕਿ ਇੱਕ ਮਾਈਕਰੋਨ ਤੋਂ ਘੱਟ ਵਿਆਸ ਵਾਲੇ ਯੰਤਰਾਂ ਲਈ, ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਲੂਮਿਨੇਸੈਂਸ ਦੀ ਸਿਖਰ ਤਰੰਗ-ਲੰਬਾਈ, ਜਾਂ ਕਰੰਟ-ਪ੍ਰੇਰਿਤ ਪ੍ਰਕਾਸ਼ ਨਿਕਾਸ, ਕਰੰਟ ਇੰਜੈਕਸ਼ਨ ਵਿੱਚ ਤਬਦੀਲੀ ਦੇ ਕ੍ਰਮ 'ਤੇ ਸਥਿਰ ਰਹਿੰਦਾ ਹੈ। ਇਸ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ, ਪ੍ਰੋਫੈਸਰ Mi ਦੀ ਟੀਮ ਨੇ ਪਹਿਲਾਂ ਸਿਲੀਕਾਨ 'ਤੇ ਨੈਨੋਵਾਇਰ ਐਲਈਡੀ ਉਗਾਉਣ ਲਈ ਸਿਲੀਕਾਨ 'ਤੇ ਉੱਚ-ਗੁਣਵੱਤਾ ਵਾਲੇ GaN ਕੋਟਿੰਗਾਂ ਨੂੰ ਉਗਾਉਣ ਲਈ ਇੱਕ ਵਿਧੀ ਵਿਕਸਤ ਕੀਤੀ ਹੈ। ਇਸ ਤਰ੍ਹਾਂ, ਇੱਕ μled ਇੱਕ Si ਸਬਸਟਰੇਟ 'ਤੇ ਬੈਠਦਾ ਹੈ ਜੋ ਹੋਰ CMOS ਇਲੈਕਟ੍ਰਾਨਿਕਸ ਨਾਲ ਏਕੀਕਰਨ ਲਈ ਤਿਆਰ ਹੈ।

ਇਸ μled ਵਿੱਚ ਆਸਾਨੀ ਨਾਲ ਬਹੁਤ ਸਾਰੇ ਸੰਭਾਵੀ ਉਪਯੋਗ ਹਨ। ਚਿੱਪ 'ਤੇ ਏਕੀਕ੍ਰਿਤ RGB ਡਿਸਪਲੇਅ ਦੀ ਐਮਿਸ਼ਨ ਵੇਵਲੇਂਥ ਲਾਲ ਹੋਣ ਦੇ ਨਾਲ ਡਿਵਾਈਸ ਪਲੇਟਫਾਰਮ ਹੋਰ ਮਜ਼ਬੂਤ ​​ਹੋ ਜਾਵੇਗਾ।