ساخت نانو LEDهایی با قابلیت نشر تمامی طیف نور مرئی

گروهی از فیزیکدانان تایوانی برای نخستین بار توانستند یک نانوLED با قابلیت نشر تمام رنگهای طیف مرئی بسازند که می‌تواند در میکروسکوپ‌های با دقت بسیار بالا و لیتوگرافی نوری در ابعاد کوچکتر از طول موج نور کاربرد داشته باشد.

کشش‌های بزرگ شبکه‌ای در نانودیودها موجب تضعیف نورهای با طول موج بلند می‌شود و لذا نانوLEDهایی که تاکنون از جنس InGaN ساخته شده بود، تنها قادر به نشر بخشی از طیف نور مرئی بودند.

اخیرا یو جونگ لو و همکارانش در دانشگاه ملی تسینگ هوا تایوان با ترکیب نانومیله‌ها و نانوصفحه‌ها و ابداع ساختار منحصربه‌فردی مشابه چاه‌های کوانتومی، نوعی نانودیود نشردهنده نور ساختند که قادر به نشر کامل طیف مرئی نور است.

این نانوLEDها متشکل از نانو صفحه‌هایی از جنس نیترید ایندیوم گالیوم (InGaN) (ماده‌ای نیم رسانا و پرکاربرد در صنعت پیل‌های خورشیدی و ساخت LEdها) به ضخامت ۴۰ نانومتر هستند که بین دو لایه نانومیله از جنس نیترید گالیوم ساندویچ شده‌اند. با اعمال ولتاژ با بایاس مثبت و تزریق الکترون -حفره‌ها در عرض اتصالp-n، نانوصفحه‌های ساندویچ شده بین نواحی p- و n- نیترید گالیوم مانند نشر دهنده‌های تمام رنگی نور مرئی عمل می‌کنند و در اثر بازترکیب الکترون -حفره‌ها درخشش نوری الکترونی از داخل نانوصفحه‌های نیترید گالیوم ایندیوم مشاهده می‌شود.

از این LEDهای تمام رنگی جدید می‌توان به‌عنوان منبع نوری‌ای مناسبی در روبشگر دستگاه‌های تصویربرداری اپتیک میدان نزدیک از قبیل میکروسکوپ نوری میدان نزدیک (SNOM) استفاده نمود که در عین کوچک بودن از تنوع کافی نیز برخوردارند و به‌علاوه محدودیت‌های منابع نوری مرسوم را هم ندارند. آنهاپیش بینی می‌کنند که با تعبیه این LEDها روی نوک پیمایشگر SNOM و کنترل فضایی بهتر در این میکروسکوپ‌ها، بتوان به انجام فوتولیتوگرافی‌هایی با ابعاد کوچک‌تر از طول موج نور و الگودهی مواد حساس به نور پرداخت. به گفته این محققان نتایج حاصل از این تحقیق به تنوع در انتخاب مواد مقاوم در برابر نور و امکان کنترل پاسخ نوری آنها می‌انجامد. آنها امیدوارند این LEDهای جدید تمام رنگی بتواند در روش‌های تصویربرداری بادقت بسیار بالا و تفکیک ویژگی‌های فوق‌العاده کوچک اجسام که دارای ابعادی کوچک‌تر از طول موج نور هستند کاربرد داشته باشد. گفتنی است گزارش این تحقیق در نشریه Applied Physics Letters منتشر شده است.