图片来源:浙江大学
浙江大学光电科学与工程学院/海宁国际联合学院狄大卫教授和赵保丹研究员团队宣布了一项振奋人心的科研成果——他们成功研发出微米和纳米钙钛矿LED(micro-PeLED和nano-PeLED),其中最小尺寸达到了前所未有的90纳米,成为迄今为止公开报道的最小LED像素。这一成果不仅标志着LED技术在微型化方面取得了重大突破,还为未来的显示技术、照明和通讯等领域带来了无限可能。
据了解,该研究团队在钙钛矿LED的微型化研究中,克服了一系列技术难题。传统的光刻工艺在制造微型LED时容易破坏钙钛矿材料,导致LED性能下降。为此,狄大卫教授团队设计了一套创新的局域接触工艺,通过光刻制作的图案化窗口,确保像素区域远离电极边缘,从而有效保证了LED的发光效率。这一工艺使得研究团队能够制造出像素尺寸从数百微米到90纳米的钙钛矿LED,同时降尺度过程仅造成微弱的性能损耗。
相关研究成果以“Downscaling micro- and nano-perovskite LEDs”为题,于3月20日发表在国际权威期刊《自然》上。论文第一作者为浙江大学光电科学与工程学院博士生连亚霄、王亚馨、袁瑜才、任智翔,论文通讯作者为狄大卫和赵保丹,浙江大学是唯一通讯单位。
狄大卫教授表示,目前世界最先进的显示技术是基于III-V族半导体的micro-LED,被认为是显示器的“终极技术”。然而,受限于复杂的工艺技术,micro-LED的制造成本极高,且当像素尺寸减小到约10微米或更小时,效率会急剧下降。而此次研发的钙钛矿LED则在这一方面展现出了显著的优势。研究团队开发的micro和nano-PeLED在尺寸减小至约180纳米时才开始显现降尺寸效应,效率降低至最高值的50%,这一性能远超传统micro-LED。
基于这一突破性的研究成果,研究团队还创建了具有127000 PPI超高分辨率的LED像素阵列,刷新了所有类型LED阵列最高分辨率的纪录。这一成果不仅为未来的超高清、超高精度光电显示技术提供了有力的支持,也为AR/VR显示等领域带来了全新的发展机遇。
目前,研究团队已与杭州领挚科技携手制作了由TFT背板驱动的有源矩阵micro-PeLED微显示器原型,能够呈现复杂的图像和视频。狄大卫教授表示,他们正在积极推动这一技术的实际应用,并期待在未来能够看到micro和nano-PeLED作为下一代光源技术在各个领域发挥重要作用。
此次浙江大学科研团队的突破性成果,不仅彰显了我国在LED技术领域的领先地位,也为全球显示技术的未来发展注入了新的活力。随着钙钛矿LED技术的不断成熟和应用领域的不断拓展,我们有理由相信,未来的显示技术将会更加精彩纷呈。