Ученые объединили сканирующую микроскопию и уникальные расчеты для поиска дислокаций в материалах. Объясняем, почему это открытие важно для создания более ярких и экономичных LED-устройств и дисплеев смартфонов.
Ученые из Ливерпульского университета и Университета Стратклайда разработали новую технологию, позволяющую находить мельчайшие дефекты в кристаллических материалах. Этот метод поможет значительно повысить эффективность светодиодных ламп, экранов смартфонов и других оптоэлектронных устройств за счет выявления микроскопических дефектов, снижающих их производительность.
По данным Phys.org, светодиоды изготавливаются из нитрида галлия — материала, чья работа зависит от идеального расположения атомов внутри кристалла. При росте кристалла часто возникают дислокации — крошечные линейные дефекты структуры. Именно они нарушают регулярную структуру и снижают эффективность преобразования электричества в свет. До недавнего времени обнаружить их было крайне сложно.
Традиционно для этого использовалась просвечивающая электронная микроскопия. Подобный метод требует подготовки очень тонких образцов и позволяет изучать лишь крошечные участки материала, не давая общей картины состояния всего кристалла. В новом исследовании ученые применили комбинацию методов сканирующей электронной микроскопии, в частности дифракцию обратнорассеянных электронов (EBSD). Они объединили ее с уникальным расчетным методом, разработанным геофизиком Джоном Уилером.
Новый подход позволил исследователям впервые получить детальные изображения отдельных дислокаций в нитриде галлия, различая их типы (краевые, винтовые или смешанные), и делать это на гораздо больших площадях, чем позволяли старые методы.
Источник: hi-tech.mail.ru