Один светодиод — четыре стабильных цвета: прорыв японских ученых
Обычно для полноцветного дисплея требуются отдельные красные, зеленые и синие светодиоды. Исследователи из Университета Осаки и Университета Ритсумэйкан показали другой подход: один излучающий слой производит несколько цветов при комнатной температуре. Результаты опубликованы в журнале Applied Physics Letters. Об этом сообщает издание Phys.org.
Микро-светодиоды обещают высокую яркость и энергоэффективность. Однако обычные зеленые и красные нитридные светодиоды могут менять цвет при увеличении тока. Чтобы получить несколько цветов, обычно требуется несколько эмиссионных слоев или отдельные чипы, что затрудняет создание мелких пикселей.
Команда использовала широко распространенный метод изготовления нитридных светодиодов, создав алюминий-галлий-нитридные светодиоды с ионами тербия. Эти ионы излучали синий, зеленый, желтый и красный свет из одной области. При изменении тока смещения пиков излучения не обнаружено в пределах разрешения прибора в 0,6 нм.
Увеличение содержания алюминия помогло энергии эффективнее переходить от полупроводника к ионам тербия. В результате внешняя квантовая эффективность выросла до 10,3 раза по сравнению с устройством с наименьшим содержанием алюминия. Исследователи также улучшили качество кристалла, выращивая светодиоды на слое нитрида алюминия.
С помощью цветных фильтров ученые получили красный, зеленый и синий свет отдельно. Однослойный подход может упростить интеграцию нескольких цветов в один микро-светодиод и уменьшить необходимость сборки отдельных чипов. Технология пока на ранней стадии; потребуется улучшить эффективность и контроль яркости каждого цвета.
В перспективе такие светодиоды пригодны для компактных дисплеев высокой четкости в умных очках и носимых устройствах, а также для новых источников белого света. «Мы продемонстрировали несколько цветов из одного излучающего слоя с исключительной стабильностью при изменении тока, — сказал ведущий автор Сюхэй Итикава. — Наша следующая цель — повысить эффективность и управлять интенсивностью каждого цвета».
