ANI |
Zaktualizowano: 23 stycznia 2023 01:21 IST

Tokio [Japan], 23 stycznia (ANI): Zastosowania diod emitujących światło w głębokim ultrafiolecie (DUV) mają teraz nowy materiał elektrody dzięki badaniom prowadzonym przez Tokyo Metropolitan University. Stworzyli cienkie warstwy stopu tlenku cyny, tlenku germanu i tantalu przy użyciu najnowocześniejszego procesu osadzania i odkryli, że wykazują one wyjątkową przewodność elektryczną i niezwykłą przezroczystość dla światła DUV. Ponieważ te same długości fal są wykorzystywane w procedurach produkcji i sterylizacji mikroczipów, nowe elektrody mogą mieć wpływ na przemysł.
Głębokie światło ultrafioletowe (DUV), o długości fali od 200 do 300 nanometrów, ma do odegrania bardzo ważną rolę w przemyśle i społeczeństwie. Może być stosowany do sterylizacji wody i powierzchni poprzez inaktywację bakterii i wirusów oraz do utwardzania klejów, które twardnieją pod wpływem światła DUV. Co najważniejsze, jest używany do produkcji najbardziej zaawansowanych chipów i urządzeń półprzewodnikowych.

Ponieważ technologia DUV staje się coraz większa, naukowcy chcą opracować urządzenia z diodami emitującymi światło UV (LED), wykorzystując niezrównaną efektywność energetyczną, skalowalność i kompaktowość źródeł LED. Diody LED składają się z emitujących światło warstw materiału umieszczonych pomiędzy parą przezroczystych elektrod, które muszą przepuszczać światło, a także przewodzić prąd. Chociaż takie diody LED istnieją, istniejące materiały elektrod muszą jeszcze łączyć przewodnictwo z optymalną przezroczystością; nadal pochłaniają znaczną część światła DUV.
Teraz zespół kierowany przez profesora Yasushi Hirose z Tokyo Metropolitan University opracował przezroczystą elektrodę cienkowarstwową o doskonałej przewodności i, co najważniejsze, bezprecedensowej przezroczystości dla głębokiego światła UV. Połączyli szeroko stosowany składnik przezroczystych elektrod, tlenek cyny, i zmieszali go z tlenkiem germanu, materiałem o podobnej strukturze krystalicznej, ale lepszej przezroczystości. Te dwa materiały zwykle nie rozpuszczają się w sobie, więc zespół zastosował pulsacyjne osadzanie laserowe, metodę, która umożliwia osadzanie nierozpuszczalnych materiałów razem bez ich spontanicznego rozdzielania się na odrębne obszary. Wykazali, że przepuszczalność głębokiego promieniowania UV (proporcja przepuszczanego światła) poprawia się wraz z dodatkiem tlenku germanu. Dodając trochę tantalu, poprawili również przewodność elektryczną folii.
Dzięki optymalizacji receptury wytworzone folie wykazywały niską rezystywność i jedne z najlepszych przepuszczalności światła DUV spośród wszystkich znanych materiałów elektrodowych, w tym najpopularniejszego przezroczystego materiału elektrodowego, tlenku indu i cyny (ITO). Co ważne, wykazali, że folie można formować na podłożach z azotku glinu (AlN) za pomocą krystalicznej warstwy „zarodkowej” tlenku cyny. Azotek glinu jest kluczowym materiałem w diodach LED głębokiego UV; kompatybilność nowo zaprojektowanych przez zespół warstw tlenku tantalowo-cynowo-germanowego (Ta:SGO) z AlN sprawia, że ​​ich praca jest niezwykle obiecująca w rzeczywistych zastosowaniach w nowej generacji źródeł światła do produkcji chipów i nie tylko. (ANI)