Эффективность светодиодов для дополненной реальности выросла вдвое

Учёные из России и Кореи усовершенствовали метод изготовления микро- и наносветодиодов для LED-экранов и VR-очков. Новая технология позволяет эффективнее преобразовывать электричество в свет — с 5,5% до 10,6%. Кроме того, она успешнее устраняет дефекты, из-за которых происходит утечка тока.

Светодиоды на основе структуры из нитрида галлия и нитрида индия-галлия излучают свет от сине-фиолетового до зелёного и красного диапазонов. Они используются в системах освещения, хранения данных и связи. Благодаря высокой яркости, нано- и микросветодиоды востребованы для микродисплеев и микропроекторов. Для создания таких светодиодов чаще всего используется метод сухого травления больших светодиодов.

При создании светодиодов менее 30 микрометров часто возникают проблемы. После сухого травления на стенках диодов появляются дефекты, из-за чего часть электрической энергии преобразуется не в свет, а в тепло, — рассказала Луиза Алексанян, инженер научного проекта лаборатории «Ультраширокозонные полупроводники» НИТУ МИСИС.

Один из главных параметров оценки работы светодиода — внутренняя квантовая эффективность. Она показывает, насколько хорошо устройство преобразует электричество в свет. Без дополнительной обработки эффективность составляет всего 5,5%, так как появляются дефекты.

Чтобы решить эту проблему, используют разные методы: высокотемпературный отжиг, покрытие поверхности различными веществами и травление боковых стенок гидроксидом калия. Но эти способы повышают эффективность лишь до 6,8%.

Учёные НИТУ МИСИС, Физического института им. П.Н. Лебедева РАН и Университета Корё разработали новый метод устранения дефектов.

Ученые добавили в полимер, заполняющий пространство между наносветодиодами, наночастицы серебра, покрытые диоксидом кремния. Это может улучшить способность полимера излучать свет, поскольку частицы создают альтернативный маршрут передачи энергии для носителей заряда.

К.т.н. Александр Поляков, заведующий лабораторией «Ультраширокозонные полупроводники» НИТУ МИСИС, отметил, что внутренняя квантовая эффективность улучшилась до 10,6%.

Работа открывает новые возможности к созданию более ярких и энергоэффективных осветительных приборов.

Подробные результаты опубликованы в журнале Journal of Alloys and Compounds.

Работа поддержана грантом Минобрнауки России (проект № 075-15-2022-1113).

Дополненная реальность

Дополненная реальность (AR) — это технология, которая накладывает цифровые элементы на реальный мир в режиме реального времени. Она использует камеру и специальное программное обеспечение для распознавания объектов и добавления к ним виртуальных элементов, таких как текст, изображения или 3D-объекты.

Например, приложение с дополненной реальностью может показать информацию о здании, когда вы смотрите на него через камеру смартфона, или добавить виртуальные украшения в комнату. Эта технология широко используется в играх, образовании, медицине и других областях.

18.07.2024