ባህላዊው ኤልኢዲ በብቃት ረገድ ባለው የላቀ አፈፃፀም ምክንያት የመብራት እና የማሳያ መስክን አብዮት አድርጓል።

ባህላዊ LED በብቃት፣ በመረጋጋት እና በመሳሪያ መጠን የላቀ አፈፃፀም ምክንያት የመብራት እና የማሳያ መስክን አብዮት አድርጓል። LEDs በተለምዶ ሚሊሜትር የጎን ልኬቶች ያላቸው ቀጭን ሴሚኮንዳክተር ፊልሞች ክምር ናቸው፣ እንደ ኢካንደርስ አምፖሎች እና ካቶድ ቱቦዎች ካሉ ባህላዊ መሳሪያዎች በጣም ያነሱ። ሆኖም ግን፣ እንደ ምናባዊ እና የተሻሻለ እውነታ ያሉ ብቅ ያሉ የኦፕቶኤሌክትሮኒክ አፕሊኬሽኖች በማይክሮኖች ወይም ከዚያ ባነሰ መጠን LEDs ያስፈልጋቸዋል። ተስፋው ማይክሮ - ወይም ንዑስ ማይክሮን ልኬት LED (µleds) እንደ ከፍተኛ የተረጋጋ ልቀት፣ ከፍተኛ ቅልጥፍና እና ብሩህነት፣ እጅግ በጣም ዝቅተኛ የኃይል ፍጆታ እና ሙሉ ቀለም ልቀት ያሉ ባህላዊ LEDs ቀድሞውኑ ካላቸው ብዙ የላቀ ባህሪያት ጋር መያዛቸውን ይቀጥላሉ፣ ነገር ግን በአካባቢው አንድ ሚሊዮን እጥፍ ያነሱ ሲሆኑ፣ የበለጠ የታመቁ ማሳያዎችን ያስችላሉ። እንደዚህ ያሉ ሊድ ቺፕስ በSi ላይ ነጠላ-ቺፕ ማብቀል እና ከተሟሉ የብረት ኦክሳይድ ሴሚኮንዳክተር (CMOS) ኤሌክትሮኒክስ ጋር መዋሃድ ከቻሉ የበለጠ ኃይለኛ የፎቶኒክ ሰርኪዩቶች መንገድ ሊጠርጉ ይችላሉ።

ይሁን እንጂ እስካሁን ድረስ እንዲህ ያሉ µleds በተለይም ከአረንጓዴ እስከ ቀይ የልቀት ሞገድ ርዝመት ባለው ክልል ውስጥ በቀላሉ የማይገኙ ሆነው ቆይተዋል። ባህላዊው የሊድ µ-መሪ አቀራረብ የInGaN ኳንተም ጉድጓድ (QW) ፊልሞች በመቅረጽ ሂደት አማካኝነት በማይክሮ-ልኬት መሳሪያዎች ውስጥ የሚቀረጹበት ከላይ ወደ ታች ሂደት ነው። ቀጭን ፊልም InGaN QW-based tio2 µleds እንደ ቀልጣፋ ተሸካሚ ትራንስፖርት እና በሚታየው ክልል ውስጥ የሞገድ ርዝመት ማስተካከያ ባሉ በርካታ የInGaN ምርጥ ባህሪያት ምክንያት ብዙ ትኩረትን ስበዋል፣ እስካሁን ድረስ የመሳሪያው መጠን እየቀነሰ ሲሄድ የጎን ግድግዳ ዝገት ጉዳት ባሉ ችግሮች ተጎድተዋል። በተጨማሪም፣ የፖላራይዜሽን መስኮች በመኖራቸው የሞገድ ርዝመት/ቀለም አለመረጋጋት አላቸው። ለዚህ ችግር፣ ዋልታ ያልሆኑ እና ከፊል-ዋልታ InGaN እና የፎቶኒክ ክሪስታል ጎድጓዳ መፍትሄዎች ቀርበዋል፣ ነገር ግን በአሁኑ ጊዜ አጥጋቢ አይደሉም።

በብርሃን ሳይንስ እና አፕሊኬሽኖች ላይ በታተመ አዲስ ጽሑፍ ላይ፣ በሚቺጋን ዩኒቨርሲቲ ፕሮፌሰር የሆኑት ዜቲያን ሚ የሚመሩ ተመራማሪዎች እነዚህን መሰናክሎች ለአንዴና ለመጨረሻ ጊዜ የሚያሸንፍ ንዑስ ማይክሮን ልኬት ያለው አረንጓዴ LED iii - ናይትሬድ አዘጋጅተዋል። እነዚህ µleds በተመረጡ የክልል ፕላዝማ-የታገዘ ሞለኪውላዊ ጨረር ኤፒታክሲ የተዋሃዱ ናቸው። ከባህላዊው ከላይ ወደ ታች አቀራረብ ጋር ፍጹም በተቃራኒ፣ እዚህ ያለው µled እያንዳንዳቸው ከ100 እስከ 200 nm ዲያሜትር ያላቸው እና በአስር ናኖሜትሮች የተለዩ የናኖዋይሮች ድርድር ያካትታል። ይህ የታችኛው ወደ ላይ ያለው አካሄድ በመሠረቱ የጎን ግድግዳ ዝገት ጉዳትን ያስወግዳል።

የመሳሪያው ብርሃን የሚያመነጭ ክፍል፣ አክቲቭ ክልል በመባልም የሚታወቀው፣ በናኖዋይር ሞርፎሎጂ የሚታወቁትን የኮር-ሼል ባለብዙ ኳንተም ጉድጓድ (MQW) መዋቅሮችን ያቀፈ ነው። በተለይም MQW የInGaN ጉድጓድን እና የAlGaN መከላከያን ያካትታል። በጎን ግድግዳዎች ላይ የቡድን III ንጥረ ነገሮች ኢንዲየም፣ ጋሊየም እና አልሙኒየም በሚዋሃደው የአቶም ፍልሰት ልዩነቶች ምክንያት፣ ኢንዲየም በናኖዋይሮቹ የጎን ግድግዳዎች ላይ እንደጠፋ ደርሰንበታል፣ የGaN/AlGaN ቅርፊት የMQW ኮርን እንደ ቡሪቶ ጠቅልሎታል። ተመራማሪዎቹ የዚህ GaN/AlGaN ቅርፊት የAl ይዘት ከናኖዋይሮቹ የኤሌክትሮን መርፌ ጎን ወደ ቀዳዳ መርፌ ጎን ቀስ በቀስ እንደቀነሰ ደርሰውበታል። በGaN እና AlN ውስጣዊ የፖላራይዜሽን መስኮች ልዩነት ምክንያት፣ በአልGaN ንብርብር ውስጥ ያለው እንዲህ ያለው የAl ይዘት መጠን ቅልመት ነፃ ኤሌክትሮኖችን ያስነሳል፣ እነዚህም ወደ MQW ኮር በቀላሉ የሚፈሱ እና የፖላራይዜሽን መስክን በመቀነስ የቀለም አለመረጋጋትን ያስታግሳሉ።

እንደ እውነቱ ከሆነ፣ ተመራማሪዎቹ ከአንድ ማይክሮን በታች ለሆኑ መሳሪያዎች፣ የኤሌክትሮሉሚኔሰንስ ከፍተኛ የሞገድ ርዝመት ወይም የአሁኑን የሚፈጥረው የብርሃን ልቀት፣ በአሁኑ መርፌ ለውጥ መጠን ቅደም ተከተል ላይ የማይለዋወጥ መሆኑን ደርሰውበታል። በተጨማሪም፣ የፕሮፌሰር ሚ ቡድን ቀደም ሲል በሲሊኮን ላይ ከፍተኛ ጥራት ያላቸውን የGaN ሽፋኖችን ለማሳደግ በሲሊኮን ላይ የናኖዋይር ኤልኢዲዎችን ለማሳደግ የሚያስችል ዘዴ አዘጋጅቷል። ስለዚህ፣ µled ከሌሎች የCMOS ኤሌክትሮኒክስ ጋር ለመዋሃድ ዝግጁ በሆነ የሲ ንጣፍ ላይ ይቀመጣል።

ይህ µled በቀላሉ ብዙ ሊሆኑ የሚችሉ አፕሊኬሽኖች አሉት። በቺፑ ላይ ያለው የተቀናጀ የRGB ማሳያ የልቀት ሞገድ ርዝመት ወደ ቀይ ሲሰፋ የመሣሪያው መድረክ የበለጠ ጠንካራ ይሆናል።