據(jù)介紹,在電子科學(xué)領(lǐng)域,縮小基本器件尺寸的“降尺度”過程一直是推動技術(shù)革新的關(guān)鍵力量,目前最先進(jìn)的顯示技術(shù)是基于III-V族半導(dǎo)體的micro-LED,micro-LED就是一種“降尺度”的LED。
但其高昂的制造成本,再加上當(dāng)像素尺寸減小到約10微米或更小時,micro-LED的效率會急劇下降,限制了其大規(guī)模商業(yè)應(yīng)用的可能性。
而浙江大學(xué)狄大衛(wèi)團(tuán)隊自2021年首次提出“微型鈣鈦礦LED(micro-PeLED)”概念并獲得專利,鈣鈦礦LED是一種可應(yīng)用于顯示、照明和通訊等領(lǐng)域的新型光源,在色彩純度、色域?qū)挾壬嫌袠O大的優(yōu)勢。
Micro/nano-PeLED與其他LED技術(shù)的比較
但傳統(tǒng)制造方法容易導(dǎo)致非輻射能量損耗,降低LED效率,為此團(tuán)隊設(shè)計了一套局域接觸工藝,在附加絕緣層中引入光刻制作的圖案化窗口,有效避免了像素邊界處的能量損耗,成功制造出像素尺寸從數(shù)百微米到90納米的鈣鈦礦LED。
團(tuán)隊開發(fā)的micro和nano-PeLED,大約在180納米的極小尺寸才開始顯現(xiàn)降尺寸效應(yīng),此時的效率降低至最高值的50%,而傳統(tǒng)micro-LED在尺寸低于10微米時效率就已經(jīng)顯著下降。
有源矩陣micro-PeLED微顯示器呈現(xiàn)的圖像
狄大衛(wèi)表示:“論文中所展示的nano-PeLED最小可達(dá)到90納米,是迄今為止報道的最小LED像素。”
基于此,團(tuán)隊創(chuàng)建的具有127000 PPI超高分辨率的LED像素陣列也摘得所有類型LED陣列最高分辨率的紀(jì)錄。