អំពូល LED បែបប្រពៃណីបានធ្វើបដិវត្តន៍វិស័យភ្លើងបំភ្លឺ និងការបង្ហាញ ដោយសារតែដំណើរការដ៏អស្ចារ្យរបស់វាទាក់ទងនឹងប្រសិទ្ធភាព ស្ថេរភាព និងទំហំឧបករណ៍។ អំពូល LED ជាធម្មតាជាជង់នៃខ្សែភាពយន្ត semiconductor ស្តើងដែលមានវិមាត្រចំហៀងជាមីលីម៉ែត្រ តូចជាងឧបករណ៍ប្រពៃណីដូចជាអំពូល incandescent និងបំពង់ cathode។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ កម្មវិធី optoelectronic ដែលកំពុងរីកចម្រើន ដូចជាការពិតនិម្មិត និងការពិតបន្ថែម តម្រូវឱ្យមានអំពូល LED ក្នុងទំហំមីក្រូ ឬតិចជាងនេះ។ ក្តីសង្ឃឹមគឺថា អំពូល LED ខ្នាតមីក្រូ ឬ submicron (µleds) នៅតែមានគុណសម្បត្តិជាច្រើនដែលអំពូល LED បែបប្រពៃណីមានរួចហើយ ដូចជាការបញ្ចេញពន្លឺដែលមានស្ថេរភាពខ្ពស់ ប្រសិទ្ធភាព និងពន្លឺខ្ពស់ ការប្រើប្រាស់ថាមពលទាបបំផុត និងការបញ្ចេញពន្លឺពណ៌ពេញលេញ ខណៈពេលដែលមានទំហំតូចជាងប្រហែលមួយលានដង ដែលអនុញ្ញាតឱ្យមានការបង្ហាញតូចជាងមុន។ បន្ទះឈីប LED បែបនេះក៏អាចបើកផ្លូវសម្រាប់សៀគ្វី photonic ដែលមានថាមពលខ្លាំងជាងនេះ ប្រសិនបើពួកវាអាចត្រូវបានដាំដុះជាបន្ទះឈីបតែមួយនៅលើ Si និងរួមបញ្ចូលជាមួយអេឡិចត្រូនិច semiconductor លោហៈអុកស៊ីដបំពេញបន្ថែម (CMOS)។
ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ រហូតមកដល់ពេលនេះ មីក្រូអេឡិចត្រុងបែបនេះនៅតែពិបាកយល់ ជាពិសេសនៅក្នុងជួររលកពន្លឺពីពណ៌បៃតងទៅក្រហម។ វិធីសាស្រ្តបែបប្រពៃណី LED µ-led គឺជាដំណើរការពីលើចុះក្រោម ដែលខ្សែភាពយន្ត InGaN quantum well (QW) ត្រូវបានឆ្លាក់ចូលទៅក្នុងឧបករណ៍ខ្នាតមីក្រូតាមរយៈដំណើរការឆ្លាក់។ ខណៈពេលដែល មីក្រូអេឡិចត្រុង tio2 ដែលមានមូលដ្ឋានលើ QW InGaN ស្តើងបានទាក់ទាញការចាប់អារម្មណ៍យ៉ាងខ្លាំងដោយសារតែលក្ខណៈសម្បត្តិដ៏ល្អឥតខ្ចោះជាច្រើនរបស់ InGaN ដូចជាការដឹកជញ្ជូនឧបករណ៍ផ្ទុកដែលមានប្រសិទ្ធភាព និងសមត្ថភាពលៃតម្រូវរលកពន្លឺនៅទូទាំងជួរដែលអាចមើលឃើញ រហូតមកដល់ពេលនេះ ពួកវាត្រូវបានញាំញីដោយបញ្ហាដូចជាការខូចខាតច្រេះជញ្ជាំងចំហៀងដែលកាន់តែអាក្រក់ទៅៗនៅពេលដែលទំហំឧបករណ៍រួមតូច។ លើសពីនេះ ដោយសារតែមានវាលប៉ូឡារីសេ ពួកវាមានភាពមិនស្ថិតស្ថេរនៃរលកពន្លឺ/ពណ៌។ ចំពោះបញ្ហានេះ ដំណោះស្រាយ InGaN មិនមែនប៉ូល និងពាក់កណ្តាលប៉ូល និងប្រហោងគ្រីស្តាល់ហ្វូតូនិកត្រូវបានស្នើឡើង ប៉ុន្តែពួកវាមិនពេញចិត្តនៅពេលបច្ចុប្បន្នទេ។
នៅក្នុងឯកសារថ្មីមួយដែលបានបោះពុម្ពផ្សាយនៅក្នុង Light Science and Applications ក្រុមអ្នកស្រាវជ្រាវដែលដឹកនាំដោយ Zetian Mi សាស្ត្រាចារ្យនៅសាកលវិទ្យាល័យ Michigan ក្នុង Annabel បានបង្កើតអំពូល LED ពណ៌បៃតង iii – nitride ខ្នាត submicron ដែលយកឈ្នះលើឧបសគ្គទាំងនេះម្តង និងសម្រាប់ទាំងអស់គ្នា។ អំពូល µled ទាំងនេះត្រូវបានសំយោគដោយ epitaxy ធ្នឹមម៉ូលេគុលដែលមានជំនួយពីប្លាស្មាក្នុងតំបន់។ ផ្ទុយស្រឡះពីវិធីសាស្រ្តបែបប្រពៃណីពីលើចុះក្រោម µled នៅទីនេះមានអារេនៃខ្សែណាណូ ដែលនីមួយៗមានអង្កត់ផ្ចិតត្រឹមតែ 100 ទៅ 200 nm ប៉ុណ្ណោះ ដែលបំបែកដោយរាប់សិបណាណូម៉ែត្រ។ វិធីសាស្រ្តពីក្រោមឡើងលើនេះជាទូទៅជៀសវាងការខូចខាតដល់ជញ្ជាំងចំហៀង។
ផ្នែកបញ្ចេញពន្លឺនៃឧបករណ៍ ដែលត្រូវបានគេស្គាល់ផងដែរថាជាតំបន់សកម្ម ត្រូវបានផ្សំឡើងពីរចនាសម្ព័ន្ធអណ្តូងកង់ទិចច្រើន (MQW) ស្នូល-សំបក ដែលត្រូវបានកំណត់លក្ខណៈដោយរូបរាងខ្សែណាណូ។ ជាពិសេស MQW មានអណ្តូង InGaN និងរបាំង AlGaN។ ដោយសារតែភាពខុសគ្នានៃការធ្វើចំណាកស្រុកអាតូមដែលស្រូបយកនៃធាតុក្រុមទី III គឺអ៊ីនដ្យូម ហ្គាលីញ៉ូម និងអាលុយមីញ៉ូមនៅលើជញ្ជាំងចំហៀង យើងបានរកឃើញថាអ៊ីនដ្យូមបាត់នៅលើជញ្ជាំងចំហៀងនៃខ្សែណាណូ ដែលសំបក GaN/AlGaN រុំស្នូល MQW ដូចជាប៊ូរីតូ។ អ្នកស្រាវជ្រាវបានរកឃើញថា មាតិកា Al នៃសំបក GaN/AlGaN នេះថយចុះបន្តិចម្តងៗពីផ្នែកចាក់អេឡិចត្រុងនៃខ្សែណាណូទៅផ្នែកចាក់រន្ធ។ ដោយសារតែភាពខុសគ្នានៃវាលប៉ូឡារីសាស្យុងខាងក្នុងនៃ GaN និង AlN ជម្រាលបរិមាណបែបនេះនៃមាតិកា Al នៅក្នុងស្រទាប់ AlGaN បង្កើតអេឡិចត្រុងសេរី ដែលងាយហូរចូលទៅក្នុងស្នូល MQW និងកាត់បន្ថយអស្ថិរភាពពណ៌ដោយកាត់បន្ថយវាលប៉ូឡារីសាស្យុង។
តាមពិតទៅ អ្នកស្រាវជ្រាវបានរកឃើញថា សម្រាប់ឧបករណ៍ដែលមានអង្កត់ផ្ចិតតិចជាងមួយមីក្រូន រលកពន្លឺកំពូលនៃអេឡិចត្រូលូមីណេសសិន ឬការបញ្ចេញពន្លឺដែលបង្កឡើងដោយចរន្តអគ្គិសនី នៅតែថេរតាមលំដាប់លំដោយនៃការផ្លាស់ប្តូរនៃការចាក់ចរន្ត។ លើសពីនេះ ក្រុមរបស់សាស្ត្រាចារ្យ មី ពីមុនបានបង្កើតវិធីសាស្រ្តមួយសម្រាប់ដាំថ្នាំកូត GaN ដែលមានគុណភាពខ្ពស់លើស៊ីលីកុន ដើម្បីដាំអំពូល LED ខ្សែណាណូលើស៊ីលីកុន។ ដូច្នេះ µled ស្ថិតនៅលើស្រទាប់ Si ដែលត្រៀមរួចជាស្រេចសម្រាប់ការរួមបញ្ចូលជាមួយឧបករណ៍អេឡិចត្រូនិច CMOS ផ្សេងទៀត។
µled នេះមានកម្មវិធីសក្តានុពលជាច្រើនយ៉ាងងាយស្រួល។ វេទិកាឧបករណ៍នឹងកាន់តែរឹងមាំ នៅពេលដែលរលកពន្លឺនៃអេក្រង់ RGB រួមបញ្ចូលគ្នានៅលើបន្ទះឈីបពង្រីកទៅជាពណ៌ក្រហម។
ពេលវេលាបង្ហោះ៖ ថ្ងៃទី ១០ ខែមករា ឆ្នាំ ២០២៣