Eletrônica

LED melhora 122% trocando silício por cobre

LED melhor 122% trocando silício por cobre
Em comparação com os LEDs comuns, fabricados sobre silício, a luz emitida pelo LED sobre cobre melhorou 122%. [Imagem: Chen et al./AIP]

Efeito de confinamento quântico

Pesquisadores chineses conseguiram pela primeira vez substituir o silício pelo cobre na fabricação de LEDs.

Tufu Chen e seus colegas da Universidade Sun Yat-sen conseguiram transferir o semicondutor nitreto de gálio (GaN), crescido inicialmente sobre uma pastilha de silício, para uma camada de cobre.

E não foi apenas uma questão de "replantio".

O substrato de cobre permitiu que os cristais de nitreto de gálio liberassem estresses internos gerados quando eles são cultivados sobre o silício.

Esse "relaxamento" permitiu a minimização do chamado "efeito de confinamento quântico", um problema que reduz a eficiência dos LEDs.

LED melhor 122% trocando silício por cobre
O "relaxamento" dos cristais permitiu a minimização do chamado "efeito de confinamento quântico", um problema que reduz a eficiência dos LEDs. [Imagem: Chen et al./AIP]

LED fenomenal

Em comparação com os LEDs comuns, fabricados sobre silício, a luz emitida pelo LED sobre cobre melhorou 122%.

Segundo os pesquisadores, esse ganho, considerado "fenomenal", deveu-se a uma série de fatores, gerados pela mudança do silício para o cobre:

  • remoção do substrato absorvente;
  • inserção de um metal refletor entre a estrutura do LED e o substrato;
  • eliminação do "sombreamento" causado pelo eletrodo;
  • rugosidade da superfície exposta, que melhorou a orientação do cristal sobre o substrato.

Bibliografia:

Crack-free InGaN multiple quantum wells light-emitting diodes structures transferred from Si (111) substrate onto electroplating copper submount with embedded electrodes
Tufu Chen, Yunqian Wang, Peng Xiang, Ruihon Luo, Minggang Liu, Weimin Yang, Yuan Ren, Zhiyuan He, Yibin Yang, Weijie Chen, Xiaorong Zhang, Zhisheng Wu, Yang Liu, Bijun Zhang
Applied Physics Letters
Vol.: 100, 241112
DOI: 10.1063/1.4729414




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