• Thứ Sáu, 03/10/2014 15:41 (GMT+7)

    Đèn LED Gallium Nitride có thể uốn cong

    Mai Hoa
    Không như trước đây, thế hệ đèn LED mới sử dụng vật liệu Gallium Nitride có thể uốn cong dễ dàng và dự kiến sẽ được ứng dụng trên nhiều thiết bị.

    Đèn LED siêu nhỏ thế hệ mới phát sáng nhờ các vi thanh Gallium nitride siêu nhỏ.
    Trong số các thiết kế đèn LED (điốt phát quang), có thể nói LED vô cơ tỏ ra vượt trội LED hữu cơ ở độ sáng, tiết kiệm năng lượng và độ bền hơn. Song, nếu xét về kích thước và giá thành sản xuất, LED hữu cơ lại hơn hẳn. Chính vì vậy, đèn LED hữu cơ được ứng dụng rộng rãi hơn LED vô cơ và thậm chí còn lấn sân cả sang thị trường màn hình và cảm biến dành cho các thiết bị đeo.

    Nắm rõ được ưu điểm của từng loại đèn LED này, các chuyên gia nghiên cứu tại Đại học Quốc Gia Seoul đã kết hợp cả 2 thiết kế đèn LED trên để chế tạo ra một loại đèn LED vô cơ mới có khả năng uốn cong tiện dụng trong khi vẫn đảm bảo độ sáng cao. Những mẫu đèn LED siêu nhỏ, kích thước chỉ 50 x 50 µm này theo các chuyên gia có thể phát ra ánh sáng màu xanh dương và duy trì được độ sáng sau hơn 1.000 lần được thử nghiệm bẻ cong.

    Cũng theo nhóm nghiên cứu cho hay, thế hệ đèn LED siêu nhỏ của nhóm cũng sử dụng Gallium nitride (GaN) làm vật liệu phát sáng. Song, kỹ thuật sản xuất mà nhóm nghiên cứu và áp dụng mới và đơn giản hơn nhiều. Để chế tạo các mẫu đèn LED này, đại diện của nhóm nghiên cứu chia sẻ thêm trước tiên họ cấy một tấm phim graphit và đặt lên một chất nền silion được phủ oxit silic vô định hình. Tiếp đến, nhóm nghiên cứu sẽ cấy một lớp gallium nitride dày 2 µm lên trên cùng lớp graphit bằng công nghệ lắng đọng hơi hóa chất để phát triển các vi thanh GaN siêu nhỏ lên trên lớp graphit. Lớp graphit chứa đựng các nguyên tử carbon được sắp xếp trong một mô hình lục giác, chính mô hình này sẽ là nơi các thanh GaN phát triển. Các thanh GaN có bề dày chỉ khoảng 1µm và dài koảng 7,5 µm.

    Để làm có các thành phần này có thể uốn cong, nhóm nghiên cứu khắc mòn lớp oxit silic vô định hình trên bề mặt, để toàn bộ bộ phim graphene cùng với các vi thanh GaN có thể được nâng lên dễ dàng. Sau khi đặt các tấm kim loại lên trên cùng các vi thanh GaN và dưới cùng lớp graphit, nhóm di chuyển toàn bộ những đèn LED đã hoàn chỉnh và đặt lên một chất nền nhựa khác.

    Các chuyên gia nghiên cứu còn giải thích thêm rằng để các vi thanh GaN không phát triển theo nhiều hướng khác nhau, quan trọng nhất vẫn là chất lượng của tấm graphit và lớp gallium nitride dày 2 µm bên dưới các vi thanh này. Việc giữ cho các vi thanh thanh mọc thẳng và được sắp xếp là một chi tiết rất quan trọng để có được các tính chất quang học phù hợp với đèn LED, các chuyên gia cho biết thêm.

    Mặc dù hiện tại, độ sáng của thế hệ đèn LED mới này vẫn chưa đạt được độ sáng và mức tiết kiệm năng lượng của các đèn LED nitride hay OLED thương mại - song, nhóm nghiên cứu vẫn tự tin cho rằng sẽ sớm hoàn thành các mẫu LED chất lượng cao hơn nữa bằng cách kiểm soát kích thước, mật độ các vi thanh GaN cũng như các tấm kim loại tiếp xúc.

    Nhóm nghiên cứu hy vọng thiết kế đèn LED mới có thể được ứng dụng trên các màn hình hiển thị chất lượng cao giá mềm, các loại cảm biến, các màn hình cảm ứng cũng như các thế hệ kính sát tròng thông minh.

     

    Nguồn: Spectrum.IEEE