Onlangs heeft een onderzoeksteam van de Universiteit van Xiamen op innovatieve wijze een afgeschuinde piramide / tafelvormige kunstmatige nanostructuur ontworpen. Door de combinatie van nano-afdrukken, droge etstechnologie en nat etsproces is de lichtemissiegolflengte zo kort als 234 nm (AlN )8/(GaN)2 De actieve laag vormt (0001), (10-13) en (20-21) groepen kristalvlakken met fijn controleerbare hoeken. Interessant is dat deze kristalvlakken de voortplantings- en extractiemodus van diep ultraviolette lichtgolven in nanostructuren kunnen regelen, waardoor de beperking van de kleine kegelhoek van uitgaand licht in traditionele vlakke structuren effectief wordt doorbroken en de extractie-efficiëntie van diep ultraviolet licht aanzienlijk wordt verbeterd.
Het onderzoek toont aan dat na de introductie van de kristalvlak-controleerbare omgekeerde piramide / tafelstructuur, het TM en TE gepolariseerde licht worden verbeterd met respectievelijk 5,6 keer en 1,1 keer, vergeleken met de vlakke structuur, en de totale lichtintensiteit bij de diepe ultraviolette golflengte van 234 nm wordt verhoogd met bijna 2%. keer. Dit onderzoekswerk biedt een nieuw idee voor het verbeteren van de efficiëntie van diep ultraviolette kortegolflichtuitstralende apparaten en zal naar verwachting worden uitgebreid naar opto-elektronische apparaten zoals micro-leds en diep ultraviolette detectoren.
Figuur 1. a) schematisch diagram van het fabricageproces van nanoporiënarrays door nano-afdrukken; b)-(c) Structurele karakterisering van (AlN)8/(GaN)2 ultrakorte-periode superlattices; d)-(f) Microscopische vormen van nanogaten en (g)-(h) omgekeerde piramide/tafel nanogatarrays
Figuur 2. a) fotoluminescentiespectra van conventionele vlakke, cirkelvormige nanogaten en afgeschuinde piramide-/tafelnanogaten; b) Interne kwantumefficiëntie, TE/TM-lichtextractie-efficiëntie en algehele lichtsterkteverbetering van de drie nanostructuren Factorverdelingsplot.
De gerelateerde onderzoeksresultaten werden gepubliceerd in het tijdschrift Nanoscale van de Royal Society of Chemistry onder de titel "Enhancing deep-UV emission at 234 nm by introducing a truncated pyramid AlN/GaN nanostructure with fine-tuned multiple facets" en aanbevolen als het coveronderzoekswerk van het tijdschrift (Back Inside Cover). Het relevante testwerk werd ondersteund door de onderzoeksgroep van professor Yang Zhizhong van de National Taiwan University.
