Recientemente, un equipo de investigación de la Universidad de Xiamen diseñó de manera innovadora una nanoestructura artificial en forma de pirámide achaflanada / mesa. A través de la combinación de nanoimpresión, tecnología de grabado en seco y proceso de grabado húmedo, la longitud de onda de emisión de luz es tan corta como 234 nm (AlN )8 / (GaN) 2 La capa activa forma (0001), (10-13) y (20-21) grupos de planos de cristal con ángulos finamente controlables. Curiosamente, estos planos de cristal pueden controlar el modo de propagación y extracción de ondas de luz ultravioleta profunda en nanoestructuras, rompiendo efectivamente la limitación del pequeño ángulo de cono de la luz saliente en las estructuras planas tradicionales y mejorando en gran medida la eficiencia de extracción de la luz ultravioleta profunda.
La investigación muestra que después de la introducción de la estructura de pirámide invertida / mesa controlable por la cara de cristal, la luz polarizada TM y TE se mejoran en 5.6 veces y 1.1 veces, respectivamente, en comparación con la estructura plana, y la intensidad luminosa total en la longitud de onda ultravioleta profunda de 234 nm aumenta en casi un 2%. veces. Este trabajo de investigación proporciona una nueva idea para mejorar la eficiencia de los dispositivos emisores de luz de onda corta ultravioleta profunda, y se espera que se extienda a dispositivos optoelectrónicos como LED de tamaño micro y detectores ultravioleta profundo.
Figura 1. a) Diagrama esquemático del proceso de fabricación de matrices de nanoporos mediante nanoimpresión; b)-c) Caracterización estructural de superredes de período ultracorto (AlN)8/(GaN)2; d)-( f) Formas microscópicas de nanoholes y (g)-(h) matrices de nanoholes de pirámide/mesa invertida
Figura 2. a) Espectros de fotoluminiscencia de nanoholes planos convencionales, circulares y de pirámides/mesas achaflanadas; b) Eficiencia cuántica interna, eficiencia de extracción de luz TE/TM y mejora de la intensidad luminosa general de la parcela de distribución de factores de las tres nanoestructuras.
Los resultados de la investigación relacionada se publicaron en la revista Nanoscale de la Royal Society of Chemistry bajo el título de "Mejora de la emisión UV profunda a 234 nm mediante la introducción de una nanoestructura pirámide truncada de AlN / GaN con múltiples facetas afinadas" y se recomendaron como el trabajo de investigación de portada de la revista (Back Inside Cover). El trabajo de prueba relevante fue apoyado por el grupo de investigación del profesor Yang Zhizhong de la Universidad Nacional de Taiwán.
