Оптические устройства на основе нитрида галлия (GaN) уже нашли свое применение в оптоэлектронике. В частности, речь идет о голубом лазере (blue laser), использующемся в оптических устройствах хранения информации нового поколения (HD DVD и BluRay). Нитридные светодиоды пока используются не так широко, однако прогресс не стоит на месте. В работе Photonic crystal light-emitting diodes fabricated by microsphere lithography, опубликованной в журнале Nanotechnology, учеными предложена технология, позволяющая в 2 раза увеличить интенсивность диодного излучения. Прогресс достигнут благодаря формированию двумерного фотонного кристалла на поверхности GaN - светодиода методом микросферной литографии.
В качестве литографической маски использовался монослой микросфер SiO2 (диаметр 500 нм) с гексагональным упорядочением, полученный методом центрифугирования (spin-coating). Дальнейшее травление индуктивно-связанной плазмой проводилось с использованием газовой смеси Cl2 и BCl3. Выбор состава объясняется его селективностью по отношению к GaN и SiO2, которая составляет 1:4, соответственно. Благодаря своей инертности сферы из оксида кремния задерживают поток плазмы, и травление происходит преимущественно между ними. После удаления остатков SiO2 удается получить рельефную поверхность с упорядоченными дельтовидными отверстиями. Таким образом, предложенный метод позволяет варьировать глубину травления, а также размер отверстий и расстояние между ними благодаря использованию наносфер различного состава и диаметра.
Микродиод с новой структурой на основе GaN имеет размеры 500 × 200 мкм и излучающую поверхность 150 × 150 мкм. Интенсивность люминесценции нового устройства в 1,8 раза выше, чем для аналогичного, но изготовленного без использования фотонного кристалла. Также следует отметить, что интенсивность люминесценции практически линейно зависит от пропущенного тока, причем возрастает с его увеличением.
Хочется надеяться, что простой, дешевый и эффективный метод производства микродиодов, предложенный в работе, в скором времени получит промышленное применение.
)