Новости физики

Новости науки 02.04.01. Прототип микродисплея на базе полупроводниковых гетероструктур.

Легендарный Левша сумел подковать изготовленную английскими мастерами блоху. Ученые из канзасского университета сумели создать работающий прототип микродисплея размером 0.5 x 0.5 мм², состоящий из массива светоизлучающих диодов микронного размера на основе полупроводниковых гетероструктур .

Современные технологии дают возможность для создания высокоэффективных, стабильно работающих микродисплеев на базе интегрированных в микроэлектронные утройства массивов полупроводниковых светоизлучающих диодов микронного размера. Группа исследователей из Канзаса создала работающий в синей области спектра прототип подобного устройства (рис.1). На сапфировой подложке, прозрачной для света в видимой области спектра, была выращена сложная гетероструктура, содержащую квантовую яму (QW) InGaN/GaN в качестве "активного элемента". Затем с помощью фотолитографии и травления был вырезан массив (10 x 10) "цилиндров" с диаметров порядка 12 микрон - светоизлучающих диодов. После чего были напылены контакты и сделана разводка. Конечно, на одноцветном дисплее 10 x 10 пискелей нельзя показывать фильм, но гордые разработчики смогли (по буквам) написать название своего университета - KSU.

Рис.1. (a) - схематическое изображение структуры с микронными светодиодами на основе квантовых ям p-GaN/GaInN/n-GaN (излучение выводится через сапфировую подложку и слой GaN, не поглощающий свет в этом диапазоне), (b) - фотография микродисплея (вид сверху).

Не представляет принципиальных трудностей изготовление высокоразрешающих микродисплеев (800 x 600 пикселей и выше), работающих во всем спектральном диапазоне (например, варьируя содержание индия в слое InGaN, можно изменять длину волны излучения с 400 до 540 нм). Такие приборы будут иметь высокую яркость, высокую контрастность и разрешение, большой угол обзора (излучение не узконаправленное), будут способны работать в широком диапазоне температур, выдерживать механические нагрузки, и при этом будут иметь большое время жизни и малое энергопотребление!

Блоха английских мастеров была изящной безделицей, призванной продемонстрировать высочайший уровень мастерства своих создателей. А зачем нужны микродисплеи? Вот лишь несколько вариантов. Несложно изготовить "в одном флаконе" миниатюрный приемник информаций, совмещенный с микропроцессором и микродисплеем, и оснастить устройство проекционной системой. А потом вмонтировать готовый прибор, скажем, в дужку специальных очков, играющих роль экрана. Пожарный или охранник мог бы получать по своему выбору изображение с установленных в помещении или во дворе видеокамер, солдат - принимать информацию с миниатюрного самолета-разведчика и видеть, что творится за ближайшим холмом. Человек, находящийся"вдали от цивилизации", с помощью микродисплея с проекционной системой мог бы проецировать высокочеткое изображение на плоский экран (видеотелефон, кинопроектор, "монитор" для полноценного мобильного выхода в Интернет...).

1. H.X.Jiang, S.X.Jin, J.Li, J.Shakya, and J.Y.Lin. Appl.Phys.Lett. v.78, 1303 (2001).