dissabte, 8 de novembre del 2014

LED de nitrur de Gal·li



Imatge: Universitat Nacional de Seül

Quan es tracta de díodes emissors de llum, tots dos dispositius inorgànics i orgànics han trobat els seus nínxols. Els LED inorgànics,  van vèncer als orgànic pel que fa en la brillantor, l'eficiència energètica, i la durabilitat.  Els LED orgànics, d'altra banda, poden ser molt més petits i ,més barats de fabricar, de manera que esdevenen una solució per l'alta resolució i aplicacions flexibles, com pantalles i sensors portàtils.
Ara, els investigadors han combinat el millor dels LED inorgànics conjuntament amb els  orgànics. S’han fet LED inorgànics que es poden doblegar  gràcies a unes estructures en forma de varetes que tan sols fan micròmetres d'alçada i són de nitrur de gal·li. Els diminuts LED de 50 micres, conserven la seva brillantor després de ser doblegats més de 1.000 vegades per tant aquests, podrien portar a les pantalles de baix cost, l' alta qualitat i també poden ser útils com a sensors, que podrien utilitzar-se en pantalles tàctils, en lents de contacte intel·ligents.
El nitrur de gal·li, és un material  que s’utilitza per als dispositius emissors de llum de manera que, investigadors de la Universitat d'Illinois han fet dispositius flexibles gràcies a fer créixer  un substrat rígid i després usant  la fotolitografia, el gravat, no obstant això, altres han fet LED amb pel·lícules de nitrur de gal·li cultivades en substrats de nitrur de bor.


En comparació, aquesta nova tècnica  és més simple i podria ser utilitzada amb diversos semiconductors inorgànics de fet, això pot donar lloc a una gamma de dispositius flexibles, com les cèl·lules solars, dispositius d'emissió de camp, i els dispositius de comunicació òptica a més, a causa de nitrur de les micro-barres de gal·li  que són cultivades amb cristall de bor en el propi grafè binden l'alta qualitat, els nous LED ofereixen una millor combinació de brillantor, flexibilitat i resistència mecànica.
 
Els primers LED flexibles eren utilitzats mitjançant una pel·lícula grafè de manera que es dipositaven sobre un substrat de silici recobert amb òxid de silici amorf. Després es va fer créixer una capa de 2 micres de gruix de nitrur de gal·li a la part superior de la mateixa i gràcies a la deposició de vapor químic, permet créixer el nitrur de gal·li en forma de micro-barres de silici dopat al grafè.  El grafè conté àtoms de carboni disposats en un patró hexagonal, i aquestes àrees hexagonals actuen com a base pel creixement de les varetes de nitrur de gal·li. Les varetes són hexagonals, i tenen una mida de 1μm de gruix i 7.5μm llarg.
Les barres de silici dopat de tipus n  tenen un excés d'electrons. Per fer que el díode  de tipus p tingui un excés de “forats”', els investigadors s’ha recolzat amb les varetes de nitrur de gal·li dopat amb magnesi.
Per fer que els dispositius siguin flexibles, cal que la capa d'òxid de silici amorf  estigui sobre el substrat, de manera que es  pot aixecar tota la pel·lícula de grafè juntament amb les micro-varetes. Després de dipositar pel·lícules de metall a la part superior de les barres i la part inferior del grafè, s’obtenen els LED acabats en un substrat de plàstic.
Les varetes altament cristal·lines que creixen rectes i s'alineen uns amb altres són crucials per aconseguir les propietats òptiques adequades pels LED de manera que, dues pel·lícules de grafè d'alta qualitat conjuntament amb la capa de 2 micres de gruix de nitrur de gal·li  que està per sota de les barres, esdevenen crítiques per al cultiu de barres amb alineament vertical sinó, les barres poden créixer en direccions aleatòries.
Els nous dispositius estan molt prop d’aconseguir la brillantor i l'eficiència dels LED o OLED de nitrur de gal·li comercials. 

Cap comentari:

Publica un comentari a l'entrada

Aquest és un blog amb moderador dels comentaris. Per tant, no apareixen immediatament