Äskettäin Xiamenin yliopiston tutkimusryhmä suunnitteli innovatiivisesti viiston pyramidin / pöydän muotoisen keinotekoisen nanorakenteen. Nanoimprintingin, kuivan etsaustekniikan ja märkäetsausprosessin yhdistelmän avulla valopäästöjen aallonpituus on jopa 234 nm (AlN )8/(GaN)2 Aktiivinen kerros muodostaa (0001), (10-13) ja (20-21) kristallitasojen ryhmiä, joissa on hienosti ohjattavia kulmia. Mielenkiintoista on, että nämä kristallitasot voivat hallita syvien ultraviolettivaloaaltojen etenemis- ja uuttamistilaa nanorakenteissa, rikkomalla tehokkaasti lähtevän valon pienen kartiokulman rajoituksen perinteisissä tasorakenteissa ja parantamalla huomattavasti syvän ultraviolettivalon uuttamistehokkuutta.
Tutkimus osoittaa, että kristallin kasvot ohjattavan käänteisen pyramidin / pöydän rakenteen käyttöönoton jälkeen TM- ja TE-polarisoitunut valo paranee vastaavasti 5,6 kertaa ja 1,1 kertaa verrattuna tasorakenteeseen, ja kokonaisvalovoima syvällä ultravioletti-aallonpituudella 234 nm kasvaa lähes 2%. kertaa. Tämä tutkimustyö tarjoaa uuden idean parantaa syvän ultraviolettisäteilyn lyhyen aallon valoa lähettävien laitteiden tehokkuutta, ja sen odotetaan ulottuvan optoelektronisiin laitteisiin, kuten mikrokokoisiin LED-valoihin ja syviin ultravioletti-ilmaisimiin.
Kuva 1. a) Kaavio nanohuokosryhmien valmistusprosessista nanojäljityksellä; b)-c) (AlN)8/(GaN)2 ultrashort-kauden superlattiikan rakenteellinen karakterisointi; d)-(f) Nanoreikien mikroskooppiset muodot ja (g)-(h) käänteiset pyramidi-/pöytänanoreiät
Kuva 2. a) tavanomaisen tasopohjan, pyöreiden nanoreikien ja viistottujen pyramidin/pöydän nanoreikien fotolusenssispektrit; b) Sisäinen kvanttitehokkuus, TE/TM-valon uuttotehokkuus ja kolmen nanorakenteen kokonaisvalovoimakkuuden lisäys Factor-jakautumiskäyrällä.
Aiheeseen liittyvät tutkimustulokset julkaistiin Royal Society of Chemistry -lehdessä Nanoscale otsikolla "Syvä-UV-päästöjen parantaminen 234 nm: ssä ottamalla käyttöön katkaistu pyramidi AlN / GaN nanorakenne, jossa on hienosäädetty useita puolia" ja suositellaan lehden kansitutkimustyöksi ( Back Inside Cover). Asiaankuuluvaa testaustyötä tuki Taiwanin kansallisen yliopiston professorin Yang Zhizhongin tutkimusryhmä.