Produkowanie zminiaturyzowanych, ruchomych diod elektroluminescencyjnych
Diody LED wielkości główki od szpilki pozwoliły w przeszłości stworzyć między innymi wskaźniki laserowe i wyświetlacze elektroniczne. Wraz z nadejściem nanotechnologii tworzenie jeszcze bardziej kompaktowych urządzeń elektronicznych i fotonicznych staje się realną możliwością. Nanodiody LED mogą zrewolucjonizować mikroskopię wysokiej rozdzielczości, techniki zapisu informacji z wyjątkowo dużą gęstością, a nawet oświetlenie komercyjne. Ich masowa produkcja w niedalekiej przyszłości będzie wymagać szybkich, elastycznych i opłacalnych metod wytwarzania. Naukowcy zainicjowali finansowany ze środków UE projekt 'A novel approach to the fabrication of nanoscale light emitting diodes' (NANOLEDS) w celu wykorzystania inicjowanej laserem dyfuzji atomów wodoru w strukturach półprzewodnikowych diod LED do stworzenia nanokanałów umożliwiających przepływ prądu. Wytworzone miniaturowe kanały umożliwiają lokalne aktywowanie elektryczne I optyczne regionów struktury diody LED o rozmiarach mikrometrowych. Prowadzone badania pozwoliły też poszerzyć wiedzę w dziedzinie fizyki interakcji wodoru w stopach półprzewodnikowych, stanowiącej obecnie przedmiot dużego zainteresowania na całym świecie. Badacze wykazali możliwość znacznego zmodyfikowania właściwości elektrycznych azotku arsenku galu (GaAsN) I bizmutku arsenku galu (GaAsBi) w wyniku dyfuzji wodoru, co otwiera drogę do kontrolowania parametrów bez stosowania technik stemplowania ani wytrawiania. Kontrolowanie właściwości elektrycznych w nanoskali poprzez bezpośredni zapis laserowy ułatwi opracowanie technologii szybkiej I łatwej produkcji nanoelementów. Badacze zademonstrowali też ulepszone właściwości elektryczne w strukturach diod LED na bazie arsenku galowo-manganowego (GaMnAs) I arsenku galu domieszkowanego węglem (GaAs:C) po zastosowaniu dyfuzji wodoru. Wykazano również, że efektami elektrycznymi indukcji wodoru można sterować lokalnie w celu wykonywania nanodiod LED w układach na bazie GaAsN. Choć ze względu na wady produkcyjne I nieczystości natrafiono na trudności podczas tworzenia nanokanałów, zmiana kierunku prac umożliwiła wykonanie pierwszego ruchomego obszaru luminescencyjnego w nieorganicznej diodzie LED, co osiągnięto poprzez modyfikowanie przyłożonego napięcia. Pozwoliło to precyzyjnie kontrolować położenie obszaru luminescencyjnego, dając przy tym 10-krotne zwiększenie natężenia światła. Projekt NANOLEDS wniósł istotny wkład w rozwój opłacalnych technologii masowej produkcji nanodiod LED, opracowując metody precyzyjnego kontrolowania obszaru luminescencyjnego I właściwości elektrycznych stosowanych materiałów półprzewodnikowych. Metoda kontrolowania właściwości w nanoskali poprzez bezpośredni zapis laserowy toruje drogę dla prostej I elastycznej produkcji nanodiod LED na dużą skalę.
