最密堆積陣列讓LED更耀眼
- 上線日期：2008/6/30 上午 12:00:00
- 資料來源：奈米科學網http://nano.nchc.org.tw/
香港的研究人員以六方最密堆積(hexagonal-close-packed，HCP)二氧化矽微粒充當模版，然後經由曝光、顯影與蝕刻等步驟，將微粒間氣隙形成的奈米圖案製作在LED表面，結果發現蝕刻光子晶體(photonic crystal)結構能將LED的發光強度提升三倍。
香港大學電機電子工程系的Anthony H W Choi表示，只要5毫升濃度1%的矽微粒懸浮液，就能鍍滿整片兩吋晶圓，成本只要數十美元。與需要高維護成本、昂貴電子阻劑(electron resists)的電子束微影術相比，微粒微影術的確是一個便宜又實用的奈米技術。
蝕刻LED晶圓前，研究人員先將分散在去離子水中、平均直徑為500 nm的二氧化矽微粒旋轉塗佈(spin coating)在氮化鎵(GaN)基板上，這些微粒會自組形成單層的六方最密堆積陣列，即可作為有效的蝕刻光罩。Choi等人接著以乾蝕刻方式將氣隙的奈米圖案轉移到LED晶圓上，隨後再以聲波(sonification)方式從基板上移除這些矽微粒，在半導體表面遺留下一個間距為290 nm的三角形空洞陣列。
研究人員表示，LED表面的光子晶體結構具有繞射波導模(diffracting waveguided modes)的效果，可以提升半導體的萃光效率。他們觀察到在表面沒有光子晶體陣列結構的LED中，光會在元件內來回反射，因而發生干涉現象。詳見Nanotechnology 19, p.255302 (2008)。
原始網站: http://optics.org/cws/article/research/34515
譯者:謝德霖(逢甲大學光電學系)
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