Neuartige rote LED-Leuchten zeigen stabilere Temperaturen als herkömmliche Halbleiter gemäß a neue Studie in der Zeitschrift veröffentlicht Angewandte Physik Briefe .
Dies könnte die Grundlage für die nächste Generation von Fernsehgeräten und Monitoren sein.
Rote LED-Leuchten zeigen stabile Temperaturen an
Mit dem Ziel, die Leistung von Leuchtdioden LEDs zu optimieren, möchten Forscher der King Abdullah Universität für Wissenschaft und Technologie jede Herstellung, jedes Design und jeden Betrieb dieser Geräte kennen.
Vor kurzem hat das Team jedoch erfolgreich rote LEDs auf der Basis des natürlich blau emittierenden Halbleiters Indiumgalliumnitrid entwickelt und eine neue rote LED mit vergleichbarer Stabilität wie Indiumgalliumphosphid erfunden. entsprechend zu phys.org.
LEDs sind optische Quellen, die aus Halbleitern hergestellt werden, und sie verbessern herkömmliche Quellen für sichtbares Licht, da sie kleiner sind, längere Lebensdauern unterstützen und Energie sparen. LEDs emittieren Licht über das gesamte Spektrum, einschließlich Ultraviolett, Blau B, Grün G, rot R und weiter ins Infrarot. Arrays winziger RGB-Geräte, sogenannte Mikro-LEDs, können Displays in lebendigen Farben hervorheben, von denen erwartet wird, dass sie die nächste Generation von Monitoren erden und Fernseher .
Herausforderungen der microLED-Entwicklung
Eine der größten Herausforderungen bei der Erstellung von Mikro-LEDs besteht darin, grünes, rotes und blaues Licht in eine zu integrieren. LED-Chip . Derzeit werden RGB-LEDs durch Kombination von zwei Arten von Materialien entwickelt: blaue und grüne LEDs - die Indiumgalliumnitrid InGaN -Halbleiter bilden, und Rotlicht-LEDs - aus Indiumgalliumphosphid InGaP. "Erstellen von RGBDisplays erfordern den Massentransfer der getrennten blauen, grünen und roten LEDs zusammen ", sagte KAUST-Forscher Zhe Zhuang. Eine einfachere Lösung würde die Entwicklung verschiedenfarbiger LEDs auf einem einzelnen Halbleiterchip beinhalten.
Da InGaP-Halbleiter kein blaues oder grünes Licht emittieren können, können monolithische RGB-Mikro-LEDs nur mit InGaN hergestellt werden. Dieses Material könnte seine Emission von blau nach grün, rot und gelb verschiebenüber die Einführung von mehr Indium in die Mischung. Rote InGaN-LEDs zeigen laut phys.org eine bessere Leistung als InGaP-LEDs.
Unterschiedliche LED-Größe, elektrischer Kontakt, Strom
Neben dem Anbau von hochwertigem indiumreichem InGaN zur Entwicklung roter LEDs mit Nanofabrikationsanlagen in den KAUST Core Labs entwickelten Zhuang und seine Kollegen auch außergewöhnliche transparente elektrische Kontakte mit einem dünnen Film aus Indium-Zinn-Oxid ITO 1, wodurch der Strom durch die neuen gelben und roten LEDs auf InGaN-Basis des Teams fließt.
"Wir haben die Herstellung des ITO-Films optimiert, um einen niedrigen elektrischen Widerstand und eine hohe Durchlässigkeit zu erzielen", sagte Zhuang. Das Team stellte fest, dass diese Eigenschaften die Leistung der roten InGaN-LEDs erheblich verbesserten.
Das Team untersuchte auch rote InGaN-LEDs unterschiedlicher Größe und Temperatur. Letztere wirken sich auf die Ausgangslichtleistung aus und führen zu unterschiedlichen Farbabdrücken, was sie für die praktische Geräteleistung kritisch macht.
"Ein kritischer Nachteil von roten InGaP-LEDs besteht darin, dass sie bei hohen Temperaturen nicht stabil sind", erklärte Zhuang. "Daher haben wir rote InGaN-LEDs unterschiedlicher Bauart entwickelt, um sehr stabile InGaN-Rotlichtquellen bei hohen Temperaturen zu realisieren."Das Team hat erfolgreich eine rote InGaN-LED-Struktur entwickelt, deren Ausgangsleistung zeigte mehr Stabilität als die roten InGaP-LEDs.