Riċentement, il-grupp ta 'riċerka ta' Sun Haiding u Long Shibing tal-Iskola tal-Mikroelettronika tal-Università tax-Xjenza u t-Teknoloġija taċ-Ċina għamel avvanz fil-progress importanti tal-prestazzjoni tal-luminixxenza UV LED fir-rigward tal-użu tal-kwantum tal-kontroll tal-angolu taċ-ċanfrin tas-substrat taż-żaffir. biex tikseb il-konfinament tridimensjonali tat-trasportatur.
Għalkemm ir-raġġi ultravjola jammontaw għal 5% biss tal-enerġija fid-dawl tax-xemx, huma użati ħafna fil-ħajja tal-bniedem. Fil-preżent, id-dawl ultravjola jintuża ħafna fil-purifikazzjoni tal-ilma, fit-tqaddid tad-dawl, fl-isterilizzazzjoni u fid-diżinfettar. Sorsi ta 'dawl ultravjola tradizzjonali ġeneralment jużaw l-istat eċċitat ta' skariku ta 'fwar tal-merkurju biex jiġġeneraw raġġi ultravjola, li għandhom ħafna difetti bħal ġenerazzjoni kbira ta' sħana, konsum għoli ta 'enerġija, rispons bil-mod, ħajja qasira, u perikli potenzjali għas-sigurtà. Is-sors il-ġdid tad-dawl ultravjola fond juża l-prinċipju tad-dijodu li jarmi d-dawl (LED), li għandu bosta vantaġġi fuq il-lampa tal-merkurju tradizzjonali. Fost dawn, l-iktar vantaġġ importanti huwa li ma fihx elementi tossiċi tal-merkurju. L-implimentazzjoni tal-" Konvenzjoni Minamata" tbassar li l-użu ta 'lampi ultravjola li fihom il-merkurju se jkun ipprojbit kompletament fl-2020. Għalhekk, l-iżvilupp ta' sors ta 'dawl ultravjola li jirrispetta l-ambjent u effiċjenti ħafna ġdid fjamant sar sfida importanti li jiffaċċjaw in-nies.
Bħala riżultat, dajowds li jarmu d-dawl ultravjola fil-fond (UV LEDs) ibbażati fuq materjali semikondutturi ta 'bandgap wiesa' (gallium nitride, aluminju gallium nitride) saru l-aħjar għażla għal din l-applikazzjoni l-ġdida. Din is-sistema kollha ta 'sors ta' dawl ta 'stat solidu hija effiċjenti ħafna, żgħira fid-daqs, u għandha ħajja twila. Huwa biss ċippa tad-daqs ta 'għatu tas-saba' l-kbir u jista 'jarmi dawl ultravjola aktar qawwi minn lampa tal-merkurju. Il-misteru hawn jiddependi prinċipalment fuq il-materjal semikonduttur tal-qasma tal-medda diretta ta 'III-nitride: meta elettroni fil-medda ta' konduzzjoni jikkombinaw ma 'toqob fil-medda ta' valenza, jiġu prodotti fotoni. L-enerġija tal-foton tiddependi fuq id-distakk tal-medda tal-materjal, għalhekk ix-xjentisti jistgħu jaġġustaw il-kompożizzjoni tal-element fil-kompost ternarju tan-nitrid tal-gallju tal-aluminju (AlGaN) biex jiksbu tulijiet ta ’mewġ differenti ta’ emissjoni tad-dawl. Madankollu, mhux dejjem daqshekk sempliċi biex tinkiseb emissjoni tad-dawl ta 'effiċjenza għolja ta' LEDs UV. Ix-xjentisti skoprew li meta l-elettroni u t-toqob jerġgħu jingħaqdu, il-fotoni mhux dejjem jiġu prodotti. Din l-effiċjenza tissejjaħ effiċjenza interna quantum (IQE).
Differenti mill-istruttura tradizzjonali tal-UV LED, il-ħxuna tal-bir potenzjali u l-ostaklu potenzjali fis-saff li jarmi d-dawl ta 'dan it-tip ġdid ta' struttura, il-bir quantum b'ħafna saffi (MQW), mhuwiex uniformi. Bl-għajnuna ta 'mikroskopji elettroniċi ta' projezzjoni b'riżoluzzjoni għolja, ir-riċerkaturi setgħu janalizzaw strutturi ta 'bir quantum ta' ftit nanometri biss fuq skala mikroskopika. Studji wrew li l-atomi tal-gallju (Ga) se jgħaqqdu fit-tarġiet tas-substrat, li jwassal għal tidjiq tal-medda ta 'enerġija lokali, u hekk kif il-film jikber, ir-reġjuni b'ħafna Ga u b'ħafna AI se jestendu għad-DUV LED Il-wiċċ huwa mgħawweġ u mgħawweġ fi spazju tridimensjonali biex jifforma struttura tridimensjonali ta 'bir tal-kwantum multiplu. Ir-riċerkaturi jsejħu dan il-fenomenu speċjali: is-separazzjoni tal-fażi tal-elementi AI u Ga u l-lokalizzazzjoni tat-trasportaturi. Ta 'min jinnota li fis-sistema LED blu bbażata fuq l-indium gallium nitride (lnGaN), ln u Ga mhumiex 100% li jistgħu jitħalltu, li jirriżultaw f'reġjuni b'ħafna ln u b'ħafna Ga ġewwa l-materjal, li jirriżultaw fi stat lokalizzat u promossi tagħbija. Rikombinazzjoni ta 'radjazzjoni ta' kurrenti. Iżda fis-sistema materjali AlGaN, is-separazzjoni tal-fażi ta 'Al u Ga rarament tidher. Waħda mit-tifsiriet importanti ta 'dan ix-xogħol hija li taġġusta artifiċjalment il-mod tat-tkabbir tal-materjal, tippromwovi s-separazzjoni tal-fażi, u b'hekk ittejjeb ħafna l-karatteristiċi li jarmu d-dawl tal-apparat.
Din ir-riċerka se tipprovdi ideat ġodda għar-riċerka u l-iżvilupp ta 'sorsi ta' dawl UV ta 'stat solidu b'effiċjenza għolja. Din l-idea ma teħtieġx sustrati b'disinji għoljin u proċessi kumplessi ta 'tkabbir epitassjali. Filwaqt li bbażat ruħha biss fuq l-aġġustament ta 'l-angolu taċ-ċanfrin tas-sottostrat u t-tqabbil u l-ottimizzazzjoni tal-parametri tat-tkabbir epitassjali, huwa mistenni li l-karatteristiċi luminużi ta' l-UV LEDs jistgħu jittejbu għal għoli komparabbli ma 'dak ta' l-LEDs blu, li jistabbilixxi esperiment għall- applikazzjoni fuq skala kbira ta 'LEDs UV fil-fond ta' qawwa għolja. U bażi teoretika.
