Perkembangan penting dalam teknologi microled telah keluar dari kerjasama antara Lumileds dan Eindhoven University of Technology.

Perkembangan penting dalam teknologi microled telah keluar dari kerjasama antara Lumileds dan Eindhoven University of Technology.

Pasukan penyelidikan telah berjaya menunjukkan pendekatan baru untuk meningkatkan prestasi microled dengan mengintegrasikan metasurfaces logam atau dielektrik terus ke dalam struktur LED, mengakibatkan arah dan kecekapan cahaya yang lebih baik. Pembangunan ini menangani dua batasan kritikal yang menghalang pembangunan microled: kecekapan kuantum luaran mereka yang agak rendah (EQE) dan corak pelepasan Lambertian ciri mereka, yang menyebarkan cahaya di semua arah dan bukannya menumpukan perhatiannya di mana diperlukan.

Pasukan penyelidikan, yang diketuai oleh Jaime Gómez Rivas dari Universiti Teknologi Eindhoven dan Toni López dari Lumileds, mengembangkan pendekatan baru yang mengintegrasikan metasurfaces nanostructured dalam seni bina LED itu sendiri. Metasurfaces ini terdiri daripada nanopartikel aluminium (Al) atau silikon dioksida (SIO₂) yang diatur dalam corak kekisi heksagonal. Inovasi utama terletak pada bagaimana metasurfaces ini berinteraksi dengan telaga kuantum di LED. Daripada mengubahsuai bahan semikonduktor itu sendiri-yang boleh merosakkan kawasan aktif dan mengurangkan prestasi-penyelidik meletakkan metasurface di atas pelbagai sumur kuantum (MQWs) LED. Konfigurasi ini membolehkan metasurface untuk menyokong resonans kolektif yang disebabkan oleh gandingan resonans setempat dalam nanopartikel sepanjang array.

Para penyelidik mencipta tiga jenis microleds yang dipertingkatkan metasurface: pelbagai difraksi heksagon nanopartikel aluminium yang direka untuk mencapai peningkatan arah elektroluminescence; Metasurface sub-diffraction yang meningkatkan outcoupling cahaya omnidirectional, terutamanya berguna untuk peranti LED yang lebih kecil; dan pelbagai difraksi heksagon menggunakan nanopartikel SIO₂ dan bukannya aluminium untuk mengelakkan kerugian ohmik dalam logam.

Keputusan eksperimen sangat mengagumkan. Untuk jenis microled pertama, peranti menunjukkan peningkatan arah kira -kira 8.6 dalam kon pelepasan ± 30 °. Bagi jenis ketiga dengan nanopartikel SIO₂, penyelidik mencapai kecekapan pengekstrakan cahaya bersepadu (LEE) sebanyak 21.4 berbanding dengan peranti rujukan.