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浙大團隊鈣鈦礦LED技術革新:尺寸極限縮小至90納米

   時間:2025-03-22 17:04 來源:ITBEAR作者:顧雨柔

浙江大學的一支科研團隊在鈣鈦礦發光二極管(LED)領域取得了引人注目的成就,特別是在微米級(micro-PeLED)和納米級(nano-PeLED)器件的制造上。他們成功地將LED的尺寸縮減至前所未有的90納米,這一過程幾乎沒有犧牲器件的性能,相關研究成果已在國際權威學術期刊《自然》上發表。

在電子科學界,器件的小型化被視為技術創新的驅動力。當前,最先進的顯示技術依賴于基于III-V族半導體的微米級LED。盡管通過縮小器件尺寸,這種技術能夠顯著提升顯示效果,但其高昂的制造成本以及在像素尺寸縮小至約10微米時效率的急劇下降,限制了其廣泛應用。

自2021年起,浙江大學狄大衛教授領導的團隊便致力于探索微型鈣鈦礦LED的可能性,并成功申請了相關專利。鈣鈦礦LED作為一種新型光源,在色彩純度和色域寬度上展現出顯著優勢,但傳統的制造方法往往導致非輻射能量損耗,影響器件效率。針對這一問題,團隊創新性地設計了一種局部接觸工藝,通過在絕緣層中引入光刻圖案化窗口,有效減少了像素邊界處的能量損耗。

通過這一工藝,團隊成功制備出像素尺寸從數百微米至90納米的鈣鈦礦LED。研究表明,當器件尺寸縮小至約180納米時,才開始出現明顯的降尺度效應,此時效率降至最高值的50%。相比之下,傳統micro-LED在尺寸小于10微米時效率便已大幅下降。狄大衛教授指出:“我們的研究證明了nano-PeLED可以達到90納米的最小尺寸,這是目前報道的最小LED像素。”

基于這一突破性技術,團隊進一步創建了一個具有127000像素每英寸(PPI)超高分辨率的LED像素陣列,刷新了所有類型LED陣列中最高分辨率的紀錄。這一成果不僅為高分辨率顯示器的發展開辟了新路徑,也為鈣鈦礦LED技術的商業化應用奠定了堅實基礎。

 
 
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