Phys’de yayınlanan bir makaleye nazaran LED’lerin (light-emitting dioes) performansını optimize etmek isteyen King Abdullah University of Science and Technology (KAUST) araştırmacıları, bu aygıtların dizaynının, üretiminin ve işleyişlerinin araştırdı.
Araştırmacılar, bu çalışmaları sonrasında doğal mavi renk yayan yarıiletken indiyum galyum nitrür temelli kırmızı LED’ler üretmeyi başardı. Üstelik bu da indiyum galyum fosfür temelli olanlar kadar stabil.
Kırmızı ışıklı LED’ler
LED’ler güç tasarrufu, boyut ve dayanıklılık hususlarında klâsik ışık kaynaklarına kıysala geliştirmeler vadeden görsel kaynaklar olarak biliniyor. LED’ler, ultraviyoleden mavi, yeşil, kırmızı (RGB) ve kızılötesine kadar bir spektrum oluşturabiliyor. MicroLED adı verilen ufak RGB aygıtlar dizisinin, yeni kuşak monitörler ve televizyonları destekleyebilecek canlı renkli ekranların üretiminde kullanılabileceği düşünülüyor.
Bu microLED’leri geliştirmede karşılaşılan en büyük zorluk; kırmızı, yeşil ve mavi ışıkları tek bir LED yongasına entegre etmek. Şu anki RGB LED’ler, iki cins gerecin birleştirilmesiyle oluşturuluyor. Kırmızı ışıklı LED’ler, indiyum galyum fosfürden (InGaP) oluşurken mavi ve yeşil LED’ler, indiyum galyum nitrür (InGaN) yarıiletkenleri kapsıyor. İki malzeme sistemini entegre etmek ise bir epey güç.
InGaP yarıiletkenler, mavi ya da yeşil ışık yayamadığından tekil RGB microLED’ler yapmak için tek tahlil InGaN kullanmak oluyor. Bu malzeme, karşıma daha fazla indiyum ekleyerek emisyonunu maviden yeşile, sarıya ve kırmızıya değiştirebilme potansiyeline sahip. Ayrıyeten InGaN kırmızı LED’lerin, şu an kullanılan InGaP’lardan daha âlâ bir performans vereceği iddia ediliyor.
Zhe Zhuang, Daisuke Iida, Kazuhiro Ohkawa ve çalışma arkadaşları, KAUST Core Labs’teki nanoüretim tesisleri kullanarak kırmızı LED’ler üretmek için yüksek kalitede, indiyum zengini InGaN geliştirmeyi başardı. Grup, ayrıyeten transparan elektrik kontağı geliştirmeyi de başardı. Bu ilişki, akımın kehribar ve kırmızı LED’lerden geçmesine müsaade veriyor.
Takım, farklı boyutlarda ve çeşitli sıcaklıklarda InGaN kırmızı LED’ler üzerinde de çalıştı. Sıcaklıktaki değişiklikler, ışık gücü çıktısını etkiledi ve farklı renk izlenimlerine sebep oldu ki bu da kullanışlı bir aygıt performansı için onları epeyce değerli bir hale getiriyor.
