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Des scientifiques développent des LED à lumière rouge de nouvelle génération, pourraient révolutionner la technologie optique

Des scientifiques développent des LED à lumière rouge de nouvelle génération, pourraient révolutionner la technologie optique

Selon une nouvelle étude publiée dans le journal, les nouvelles lumières LED rouges montrent des températures plus stables que celles fabriquées avec des semi-conducteurs conventionnelsLettres de physique appliquée.

Cela pourrait être la base de la prochaine génération de téléviseurs et de moniteurs.

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Les voyants LED rouges indiquent des températures stables

Dans le but d'optimiser les performances des diodes électroluminescentes (LED), les chercheurs de l'Université des sciences et technologies King Abdullah cherchent à connaître chaque fabrication, conception et fonctionnement de ces appareils.

Cependant, récemment, l'équipe a réussi à créer des LED rouges basées sur le nitrure d'indium gallium semi-conducteur naturellement bleu - inventant une nouvelle LED rouge avec une stabilité comparable à celle du phosphure d'indium gallium, selon phys.org.

Les LED sont des sources optiques créées à partir de semi-conducteurs et elles améliorent les sources de lumière visible conventionnelles car elles sont plus petites, prennent en charge des durées de vie plus longues et économisent de l'énergie. Les LED émettent de la lumière sur tout le spectre, y compris les ultraviolets, le bleu (B), le vert (G), le rouge (R) et au-delà dans l'infrarouge. Des réseaux de minuscules appareils RVB appelés micro-LED peuvent accentuer les écrans aux couleurs vives, qui devraient mettre à la terre la prochaine génération de moniteurs et de téléviseurs.

Les défis du développement microLED

L'un des défis majeurs de la création de micro-LED est d'intégrer la lumière verte, rouge et bleue dans une puce LED. À l'heure actuelle, les LED RVB sont développées en combinant deux types de matériaux: les LED bleues et vertes - qui constituent des semi-conducteurs au nitrure d'indium et de gallium (InGaN), et les LED à lumière rouge - fabriquées à partir de phosphure d'indium et de gallium (InGaP). "La création d'écrans RVB nécessite le transfert de masse des LED séparées bleues, vertes et rouges ensemble", a déclaré Zhe Zhuang, chercheur chez KAUST. Une solution plus simple impliquerait de développer des LED de différentes couleurs sur une seule puce semi-conductrice.

L'idée est que les semi-conducteurs InGaP ne peuvent pas émettre de lumière bleue ou verte, le seul moyen de fabriquer des micro-LED RVB monolithiques est d'utiliser InGaN. Ce matériau pourrait déplacer son émission du bleu vers le vert, le rouge et le jaune via l'introduction de plus d'indium dans le mélange. Selon phys.org, les LED rouges InGaN affichent de meilleures performances que celles d'InGaP.

Taille de LED variable, contact électrique, courant

En plus de développer des InGaN riches en indium de haute qualité pour développer des LED rouges avec des installations de nanofabrication dans les KAUST Core Labs, Zhuang et ses collègues ont également développé des contacts électriques transparents exceptionnels avec une couche mince d'oxyde d'indium-étain (ITO) 1, qui laisse passer le courant à travers les nouvelles LED orange et rouge basées sur InGaN de l'équipe.

"Nous avons optimisé la fabrication du film ITO pour obtenir une faible résistance électrique et une transmittance élevée", a déclaré Zhuang. L'équipe a constaté que ces caractéristiques amélioraient considérablement les performances des LED rouges InGaN.

L'équipe a également étudié les LED rouges InGaN de différentes tailles et températures. Ces derniers affectent la puissance lumineuse de sortie et provoquent des impressions de couleurs différentes, ce qui les rend critiques pour les performances pratiques de l'appareil.

«Un inconvénient majeur des LED rouges InGaP est qu'elles ne sont pas stables lorsqu'elles fonctionnent à des températures élevées», a expliqué Zhuang. «Par conséquent, nous avons créé des LED rouges InGaN de différentes conceptions pour réaliser des sources InGaN à lumière rouge très stables à des températures élevées. L'équipe a développé avec succès une structure LED rouge InGaN, dont la puissance de sortie a montré une plus grande stabilité que celle des LED rouges InGaP.


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