由于生长的InGaN-GaN量子阱结构遭受晶格不匹配导致的应变影响,因而必须利用整个纳米尖点与微碟的不同应变分布。这种现象称为量子局限史塔克效应(QCSE),其蜂值波长受到应变诱导的压电场影响,从而降低了有效的隙能量,导致发光频谱的红色色移。透过InGaN-GaNQW堆叠的纳米级结构释放这一应力,可望部份缓解这种色移情形。
在大约80nm波长发射的纳米尖点,比生长构的更短,但在575nm标准波长下的相同芯片,发更大的7μm微碟。
研究人员为单晶LED进行纳米制图,并混搭应变InGaN-GaNQW的较长波长以及应变纳米端(Nano-tips)的较短波长光源。
(a)无萤光粉的白光LED单芯片,结合了不同面向的米结构阵列,在进行平面化(c)之前以及之后的(b)制造结构的SEM影像图
所取得的芯片可同步发射在每一纳米结构流程中随机分布的蓝光、绿光与黄光。
纳米结构的单晶LED特写照片显示不同的蓝、绿与黄光。整个芯片尺寸约1x1mm2
目前这一研究仍仅止于概念验证阶段,但研究人员在其研究报告中说明,他们希望能使用电子束或纳米压印等精确的纳米制图技术,进一步提高光与频色分布的均匀一致性。此外,调整纳米尖端与微碟的相对浓度,也可以在整个色域上调整发光度,从而使用多个,不同尺寸的纳米尖端(每一个都具有不同程度的应变-松弛)达到更具连续性的发光效率。