বিদেশি গণমাধ্যমের প্রতিবেদনে বলা হয়েছে, যুক্তরাষ্ট্রের সাউথ ক্যারোলিনা বিশ্ববিদ্যালয়ের বিজ্ঞানীরা বিশ্বের সবচেয়ে ছোট এবং উজ্জ্বল গভীর অতিবেগুনী এলইডি তৈরি করেছেন যার চিপ সাইজ মাত্র 5 মাইক্রন এবং তরঙ্গদৈর্ঘ্য 281nm। এই চিপগুলির সমন্বয়ে গঠিত UVC LED অ্যারেটির উজ্জ্বলতা 361W · cm-2।
জানা গেছে যে এই শতাব্দীর শুরুতে, ইউনিভার্সিটি অফ সাউথ ক্যারোলিনা এর গবেষণা দল ছোট UV LED ইন্টারকানেক্ট অ্যারে তৈরি করতে শুরু করে। UV LED পিক্সেলের প্রথম প্রজন্মের 25 মাইক্রন ব্যাস থাকে এবং 10 × 10 অ্যারে গঠন করে, যা হালকা আউটপুট শক্তি উন্নত করে, অতি উচ্চ নির্ভরযোগ্যতা রাখে এবং বর্তমান যানজট কমায়। এটি প্রধানত স্ট্যান্ডার্ড সিরিজ রেজিস্ট্যান্স এবং অক্জিলিয়ারী কারেন্ট এক্সপেনশনের উপর ভিত্তি করে।
সম্প্রতি, নির্গমন ক্ষমতার উপর তাপীয় প্রতিবন্ধকতা এবং পিক্সেলের আকারের প্রভাবের উপর দৃষ্টি নিবদ্ধ করে, দলটি গভীর অতিবেগুনী রশ্মি উৎসের জন্য এই কাঠামোটি আবার অধ্যয়ন করে।
দলের মুখপাত্র রিচার্ড ফ্লয়েডের মতে, গভীর আল্ট্রাভায়োলেট এলইডির আকার 20 মাইক্রনেরও কম করার ফলে উৎপাদনের বেশিরভাগ ধাপের অসুবিধা বাড়বে না, বা এটি সম্পন্ন করার জন্য বিশেষ যন্ত্রপাতির প্রয়োজন হবে না। উদাহরণস্বরূপ, গবেষণা দল সমস্ত লিথোগ্রাফি ধাপে একটি স্ট্যান্ডার্ড ফটোরেসিস্ট মাস্ক (ফটোরিস্টিস্ট মাস্কিং) এবং কার্ল সুস এমজেবি-3 মাস্ক অ্যালাইনার (মাস্ক অ্যালাইনার) ব্যবহার করেছে।
যাইহোক, পুরো ওয়েফারের অভিন্নতা নিশ্চিত করার জন্য, গবেষণা দলটি 20 মাইক্রনের নিচে ফোটোলিথোগ্রাফির এক্সপোজার এবং বিকাশের সময়কে অনুকূলিত করেছে এবং পি-পোল ওহমিক যোগাযোগের জন্য অ্যানিলিং শর্তগুলি অনুকূল করেছে।
গবেষক দল একটি একক-পিক্সেল LED রেফারেন্স বস্তুর সাথে তুলনা করেছে 90 মাইক্রন ব্যাসের তিনটি ভিন্ন অ্যারে কাঠামোর সাথে: 15 মাইক্রন ব্যাসের 36 পিক্সেল অ্যারে, 10 মাইক্রন ব্যাসের 81 পিক্সেল অ্যারে এবং ব্যাসের 324 পিক্সেল 15 মাইক্রন। 5-মাইক্রন পিক্সেল অ্যারের জন্য, ফাঁকগুলি সমস্ত 5 মাইক্রন।
বাম: 5-মাইক্রন আন্তconসংযুক্ত পিক্সেল অ্যারে (পিক্সেলের মধ্যে ব্যবধান 5 মাইক্রন)
ডান: ডিসি কারেন্ট 60mA হলে একই অ্যারে (চিত্র সূত্র: ইউনিভার্সিটি অফ সাউথ ক্যারোলিনা)
অন-ওয়েফার পরিমাপ পদ্ধতির মাধ্যমে (ডিভাইসের তাপ কমানোর জন্য 500ns পালস এবং 0.05% শুল্ক চক্র ব্যবহার করে), দেখা গেছে যে অ্যালুমিনিয়াম হিট সিংকের সাথে একটি 5 মাইক্রন (ব্যাস) পিক্সেল, যখন ড্রাইভিং কারেন্ট 10.2kA · Cm- 2 o' ঘড়িতে, সর্বোচ্চ উজ্জ্বলতা 291W · cm-2 তে পৌঁছতে পারে, যা উপরে উল্লিখিত LED রেফারেন্স অবজেক্টের উজ্জ্বলতার 30 গুণ।
তিনটি ভিন্ন অ্যারের গবেষণার ফলাফল দেখায় যে, তাপ স্যাগিং দূর করে এমন উন্নত তাপ অপসারণ প্রযুক্তির জন্য ধন্যবাদ, পিক্সেলের আকার হ্রাস করা কর্মক্ষমতা উন্নত করতে পারে। একক-চিপ রেফারেন্সের সাথে তুলনা করে, 5 মাইক্রন ব্যাসের 324 পিক্সেল অ্যারের আউটপুট শক্তি ক্রমাগত তরঙ্গ মোডে 5 গুণেরও বেশি বৃদ্ধি পায় এবং পালস মোডে আউটপুট শক্তি 15 গুণেরও বেশি বাড়ানো যায়।
এই গবেষণার মাধ্যমে, গবেষণা দলটি দেখতে পেয়েছে যে পিক্সেলের আকার সঙ্কুচিত হওয়ায় আন্তconসংযুক্ত মাইক্রো-পিক্সেল অ্যারের বাহ্যিক কোয়ান্টাম দক্ষতা হ্রাস পাবে না। অতএব, গবেষকরা আত্মবিশ্বাসী যে তারা ডিভাইসের কর্মক্ষমতাকে প্রভাবিত না করে একটি ছোট আকার বিকাশ করতে পারে। গভীর UV LED।
কিন্তু এটি লক্ষ করা উচিত যে গবেষণার ফলাফলগুলিও দেখায় যে ডিভাইসের আকার আরও হ্রাস করা হলে, তাপ প্রতিবন্ধকতা কিছুটা হ্রাস পাবে, তবে শুধুমাত্র এই সূচকটি প্রভাবিত হবে।
বর্তমানে, সাউথ ক্যারোলিনা বিশ্ববিদ্যালয়ের গবেষণা দল আলো নিষ্কাশন দক্ষতা বৃদ্ধির জন্য প্রক্রিয়া প্রযুক্তি অধ্যয়ন করছে, এই পিক্সেলগুলিকে নিয়ন্ত্রণ করতে স্বাধীন ইলেকট্রন ব্যবহার করার আশায়।
জানা গেছে যে এই গবেষণার অগ্রগতি UVC LEDs কে উচ্চ মাত্রার গভীর অতিবেগুনী বিকিরণ প্রয়োজন এমন অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে পারদ ল্যাম্পগুলির সাথে আরও ভালভাবে প্রতিযোগিতা করতে সহায়তা করবে। সর্বোপরি, কিছু অ্যাপ্লিকেশন জায়গায় যেমন মাস্ক জীবাণুমুক্তকরণ, পারদ প্রদীপের বিষাক্ততা অনেক উদ্বেগের কারণ হয়েছে।
যদিও ফটোইলেকট্রিক রূপান্তর দক্ষতা, খরচ কর্মক্ষমতা এবং জীবদ্দশায় বর্তমান UVC LED গুলি পারদ প্রদীপের চেয়ে নিকৃষ্ট, প্রযুক্তির ক্রমাগত সাফল্যগুলি অবশেষে UVC LEDs এর সাথে পারদ ল্যাম্পগুলি প্রতিস্থাপনের প্রক্রিয়াকে উন্নীত করবে।
