ابداع LED جدیدی که فناوری اپتیک را متحول می‌کند

محققان در دانشگاه «علم و صنعت ملک عبدالله» توانسته‌اند LED قرمز جدیدی ایجاد کنند که در مقایسه با نمونه کنونی از نظر دمایی پایداری بیشتری دارد.

بر اساس گزارش Phys، پژوهشگران این دانشگاه تمام جنبه‌های طراحی، ساخت و عملکرد این دستگاه‌ها را مورد بررسی قرار دادند و موفق به ساخت LEDهای قرمز رنگ مبتنی بر نیمه‌هادی ساطع‌کننده نور آبی نیترید گالیم ایندیم شدند که پایداری یکسانی با نمونه مبتنی بر گالیم فسفید ایندیم دارند.

ال‌ای‌دی‌ها منابع نوری هستند که توسط نیمه‌هادی‌ها ساخته می‌شوند و از نظر صرفه‌جویی انرژی، اندازه کوچکتر و طول عمر بالاتر بهتر از منابع معمولی هستند. این منبع نوری می‌تواند طیف گسترده‌ای از ماورابنفش تا آبی، سبز، قرمز و مادون قرمز را ساطع کند.

آرایه‌ای از دستگاه‌های کوچک RGB که با نام «micro-LED» شناخته می‌شود، برای ساخت نسل آینده نمایشگرها مورد استفاده قرار می‌گیرد و اپل نیز قصد دارد در آینده از این فناوری بهره ببرد.

یکی از چالش‌های اصلی در زمینه توسعه این نوع پنل‌ها، ادغام نور قرمز، سبز و آبی درون یک تراشه LED واحد است. در حال حاضر ال‌ای‌دی‌های RGB از ترکیب دو نوع ماده یعنی گالیم فسفید ایندیم (InGaP) برای قرمز و نیترید گالیم ایندیم (InGaN) برای آبی و سبز ساخته می‌شوند. ادغام این دو ماده فرایندی دشوار است که راه حل آن می‌تواند ساخت LEDهای مختلف روی تراشه نیمه‌رسانا واحد باشد.

از آنجایی که نیمه‌رسانا InGaP قادر به انتشار نور آبی یا سبز نیست، تنها راه برای ساخت نمایشگر micro-LED، تولید تمام آن‌ها برپایه InGaN است. پیش بینی می‌شود که ال‌ای‌دی قرمز رنگ مبتنی بر InGaN عملکرد بهتری نسبت به InGaP داشته باشد.

محققان با استفاده از آزمایشگاه دانشگاه علم و صنعت ملک عبدالله موفق به رشد InGaN با کیفیت و غنی از ایندیم و ساخت LED قرمز شدند. این تیم روی LED جدید در ابعاد مختلف و همچنین دماهای متفاوت مطالعه کردند تا از نحوه تاثیر تغییرات دما روی آن مطلع شوند. یکی از ضعف‌های ال‌ای‌دی قرمز مبتنی بر InGapP، عدم پایداری در دماهای بالا است که نوع جدید آن در این زمینه پایداری بالاتری دارد.