पारंपारिक एलईडीने कार्यक्षमतेच्या दृष्टीने त्यांच्या उत्कृष्ट कामगिरीमुळे प्रकाश आणि प्रदर्शनाच्या क्षेत्रात क्रांती केली आहे.

पारंपारिक एलईडीने कार्यक्षमता, स्थिरता आणि उपकरणाच्या आकाराच्या दृष्टीने त्यांच्या उत्कृष्ट कामगिरीमुळे प्रकाश आणि प्रदर्शनाच्या क्षेत्रात क्रांती केली आहे. LEDs हे सामान्यत: मिलिमीटरच्या पार्श्विक परिमाणे असलेल्या पातळ अर्धसंवाहक फिल्मचे स्टॅक असतात, पारंपारिक उपकरण जसे की इनॅन्डेन्सेंट बल्ब आणि कॅथोड ट्यूब्सपेक्षा खूपच लहान असतात. तथापि, उदयोन्मुख ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक ऍप्लिकेशन्स, जसे की व्हर्च्युअल आणि ऑगमेंटेड रिॲलिटी, मायक्रॉन किंवा त्याहून कमी आकारात LEDs आवश्यक आहेत. आशा आहे की मायक्रो-किंवा सबमायक्रॉन स्केल LED (µleds) मध्ये पारंपारिक leds मध्ये आधीपासूनच असलेले अनेक उत्कृष्ट गुण आहेत, जसे की अत्यंत स्थिर उत्सर्जन, उच्च कार्यक्षमता आणि चमक, अति-कमी उर्जा वापर, आणि पूर्ण-रंग उत्सर्जन, क्षेत्रफळात सुमारे दशलक्ष पट लहान असताना, अधिक कॉम्पॅक्ट डिस्प्लेसाठी अनुमती देते. अशा एलईडी चिप्स अधिक शक्तिशाली फोटोनिक सर्किट्ससाठी मार्ग मोकळा करू शकतात जर त्यांना Si वर सिंगल-चिप वाढवता येते आणि पूरक मेटल ऑक्साईड सेमीकंडक्टर (CMOS) इलेक्ट्रॉनिक्ससह एकत्रित केले जाऊ शकते.

तथापि, आतापर्यंत, अशा μleds मायावी राहिले आहेत, विशेषतः हिरव्या ते लाल उत्सर्जन तरंगलांबी श्रेणीत. पारंपारिक एलईडी µ-नेतृत्वाचा दृष्टीकोन ही एक टॉप-डाउन प्रक्रिया आहे ज्यामध्ये InGaN क्वांटम वेल (QW) फिल्म्स मायक्रो-स्केल उपकरणांमध्ये एचिंग प्रक्रियेद्वारे कोरल्या जातात. पातळ-फिल्म InGaN QW-आधारित tio2 µleds ने InGaN च्या अनेक उत्कृष्ट गुणधर्मांमुळे लक्ष वेधून घेतले आहे, जसे की कार्यक्षम वाहक वाहतूक आणि दृश्यमान श्रेणीमध्ये तरंगलांबी ट्युनेबिलिटी, आत्तापर्यंत ते साइड-वॉल सारख्या समस्यांनी ग्रस्त आहेत. क्षरणाचे नुकसान जे उपकरणाचा आकार आकुंचन पावत असताना बिघडते. याव्यतिरिक्त, ध्रुवीकरण क्षेत्राच्या अस्तित्वामुळे, त्यांच्यात तरंगलांबी/रंग अस्थिरता आहे. या समस्येसाठी, नॉन-ध्रुवीय आणि अर्ध-ध्रुवीय InGaN आणि फोटोनिक क्रिस्टल पोकळी उपाय प्रस्तावित केले गेले आहेत, परंतु ते सध्या समाधानकारक नाहीत.

लाइट सायन्स अँड ॲप्लिकेशन्समध्ये प्रकाशित झालेल्या एका नवीन पेपरमध्ये, मिशिगन युनिव्हर्सिटी, ॲनाबेल येथील प्रोफेसर झेटियन मी यांच्या नेतृत्वाखाली संशोधकांनी एक सबमायक्रॉन स्केल ग्रीन एलईडी iii – नायट्राइड विकसित केले आहे जे या अडथळ्यांवर एकदाच मात करते. हे µleds निवडक प्रादेशिक प्लाझ्मा-सहाय्यित आण्विक बीम एपिटॅक्सीद्वारे संश्लेषित केले गेले. पारंपारिक टॉप-डाउन पध्दतीच्या अगदी विरुद्ध, येथे µled मध्ये नॅनोवायरचा समावेश आहे, प्रत्येक फक्त 100 ते 200 nm व्यासाचा, दहा नॅनोमीटरने विभक्त केला आहे. हा तळापासून वरचा दृष्टीकोन मूलत: बाजूच्या भिंतीवरील गंजणे टाळतो.

यंत्राचा प्रकाश-उत्सर्जक भाग, ज्याला सक्रिय प्रदेश देखील म्हणतात, कोर-शेल मल्टिपल क्वांटम वेल (MQW) रचनांनी बनलेला आहे, ज्याचे वैशिष्ट्य nanowire मॉर्फोलॉजी आहे. विशेषतः, MQW मध्ये InGaN विहीर आणि AlGaN अडथळा असतो. बाजूच्या भिंतींवर इंडियम, गॅलियम आणि ॲल्युमिनियम या गट III घटकांच्या शोषलेल्या अणू स्थलांतरातील फरकांमुळे, आम्हाला आढळले की नॅनोवायरच्या बाजूच्या भिंतींवर इंडियम गहाळ आहे, जेथे GaN/AlGaN शेलने MQW कोरला बरिटोप्रमाणे गुंडाळले आहे. संशोधकांना असे आढळून आले की या GaN/AlGaN शेलमधील Al सामग्री नॅनोवायरच्या इलेक्ट्रॉन इंजेक्शन बाजूपासून भोक इंजेक्शन बाजूपर्यंत हळूहळू कमी होत गेली. GaN आणि AlN च्या अंतर्गत ध्रुवीकरण फील्डमधील फरकामुळे, AlGaN लेयरमधील Al सामग्रीचा असा व्हॉल्यूम ग्रेडियंट मुक्त इलेक्ट्रॉनला प्रेरित करतो, जे MQW कोरमध्ये सहज प्रवाहित होतात आणि ध्रुवीकरण क्षेत्र कमी करून रंग अस्थिरता कमी करतात.

किंबहुना, संशोधकांना असे आढळून आले आहे की एक मायक्रॉनपेक्षा कमी व्यासाच्या उपकरणांसाठी, इलेक्ट्रोल्युमिनेसन्सची शिखर तरंगलांबी किंवा वर्तमान-प्रेरित प्रकाश उत्सर्जन, वर्तमान इंजेक्शनमधील बदलाच्या परिमाणानुसार स्थिर राहते. याव्यतिरिक्त, प्रोफेसर Mi च्या टीमने सिलिकॉनवर नॅनोवायर लीड्स वाढवण्यासाठी सिलिकॉनवर उच्च-गुणवत्तेचे GaN कोटिंग्ज वाढवण्याची पद्धत यापूर्वी विकसित केली आहे. अशा प्रकारे, µled इतर CMOS इलेक्ट्रॉनिक्ससह एकत्रीकरणासाठी तयार असलेल्या Si सब्सट्रेटवर बसते.

या µled मध्ये अनेक संभाव्य अनुप्रयोग सहज आहेत. चिपवरील एकात्मिक आरजीबी डिस्प्लेची उत्सर्जन तरंगलांबी लाल रंगात वाढल्याने डिव्हाइस प्लॅटफॉर्म अधिक मजबूत होईल.