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Los científicos desarrollan LED de luz roja de próxima generación que podrían revolucionar la tecnología óptica

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Las nuevas luces LED rojas muestran temperaturas más estables que las fabricadas con semiconductores convencionales, según un nuevo estudio publicado en la revista.Letras de física aplicada.

Esta podría ser la base para la próxima generación de televisores y monitores.

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Las luces LED rojas muestran temperaturas estables

Con el objetivo de optimizar el rendimiento de los diodos emisores de luz (LED), los investigadores de la Universidad de Ciencia y Tecnología King Abdullah buscan conocer cada fabricación, diseño y funcionamiento de estos dispositivos.

Sin embargo, recientemente, el equipo creó con éxito LED rojos basados ​​en el nitruro de galio indio semiconductor que emite naturalmente azul, inventando un nuevo LED rojo con una estabilidad comparable al fosfuro de galio indio, según phys.org.

Los LED son fuentes ópticas creadas a partir de semiconductores y mejoran las fuentes de luz visible convencionales porque son más pequeñas, soportan una vida útil más larga y ahorran energía. Los LED emiten luz en todo el espectro, incluyendo ultravioleta, azul (B), verde (G), rojo (R) y hacia el infrarrojo. Los conjuntos de pequeños dispositivos RGB llamados micro-LED pueden acentuar las pantallas de colores vivos, que se espera que conecten a tierra la próxima generación de monitores y televisores.

Desafíos del desarrollo de microLED

Uno de los principales desafíos en la forma de crear micro-LED es integrar luz verde, roja y azul en un chip LED. En la actualidad, los LED RGB se desarrollan mediante la combinación de dos tipos de materiales: LED azules y verdes, que constituyen semiconductores de nitruro de indio y galio (InGaN), y LED de luz roja, hechos de fosfuro de indio y galio (InGaP). "La creación de pantallas RGB requiere la transferencia de masa de los LED azul, verde y rojo separados juntos", dijo el investigador de KAUST, Zhe Zhuang. Una solución más simple implicaría desarrollar LED de diferentes colores en un único chip semiconductor.

La idea es que, dado que los semiconductores InGaP no pueden emitir luz azul o verde, la única forma de hacer los micro-LED RGB monolíticos es con el uso de InGaN. Este material podría cambiar su emisión de azul a verde, rojo y amarillo mediante la introducción de más indio en la mezcla. Se cree que los LED rojos de InGaN muestran un mejor rendimiento que los de InGaP, según phys.org.

Variación del tamaño del LED, contacto eléctrico, corriente

Además de cultivar InGaN rico en indio de alta calidad para desarrollar LED rojos con instalaciones de nanofabricación en KAUST Core Labs, Zhuang y sus colegas también desarrollaron contactos eléctricos transparentes excepcionales con una película delgada de óxido de indio-estaño (ITO) 1, que deja pasar la corriente a través de los nuevos LED ámbar y rojo basados ​​en InGaN del equipo.

"Hemos optimizado la fabricación de la película ITO para lograr una baja resistencia eléctrica y una alta transmitancia", dijo Zhuang. El equipo descubrió que estas características mejoraron seriamente el rendimiento de los LED rojos InGaN.

El equipo también estudió los LED rojos InGaN de diferentes tamaños y temperaturas. Estos últimos afectan la potencia de la luz de salida e instigan diferentes impresiones de color, lo que los hace críticos para el rendimiento práctico del dispositivo.

"Una desventaja crítica de los LED rojos InGaP es que no son estables cuando funcionan a altas temperaturas", explicó Zhuang. "Por lo tanto, creamos LED rojos InGaN de diferentes diseños para realizar fuentes InGaN de luz roja muy estables a altas temperaturas". El equipo desarrolló con éxito una estructura de LED rojo InGaN, cuya potencia de salida mostró más estabilidad que la de los LED rojos InGaP.


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