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3月21日，浙江大學宣布了一項重大科研突破。該校光電科學與工程學院/海寧國際聯(lián)合學院狄大衛(wèi)教授和趙保丹研究員團隊成功研發(fā)出微米和納米鈣鈦礦LED（micro-PeLED和nano-PeLED），并達到了傳統(tǒng)LED難以觸及的90納米尺寸新極限。這一成果不僅刷新了LED像素尺寸的最小紀錄，而且在降尺度過程中僅造成了微弱的性能損耗。 狄大衛(wèi)教授在介紹這項研究時表示，制造微型鈣鈦礦LED并非易事。傳統(tǒng)的方法是對頂部和底部的電極接觸進行圖案化，用電極重疊的區(qū)域定義發(fā)光像素區(qū)域。然而，這種方法會使像素邊界處的鈣鈦礦材料暴露在電極邊緣，容易產(chǎn)生非輻射能量損耗，進而降低LED的效率。為了克服這一難題，研究團隊設計了一套創(chuàng)新的局域接觸工藝。該工藝能夠在附加絕緣層中引入由光刻制作的圖案化窗口，確保像素區(qū)域遠離電極邊緣，從而有效保證了LED的發(fā)光效率。 研究團隊開發(fā)的micro和nano-PeLED相較于基于III-V族半導體的Micro LED具有顯著優(yōu)勢。傳統(tǒng)Micro LED在尺寸低于10微米時效率就會顯著下降，而浙江大學研發(fā)的鈣鈦礦LED在尺寸減小至約180納米時才開始顯現(xiàn)降尺寸效應，此時的效率仍保持在最高值的50%。更令人矚目的是，論文中所展示的nano-PeLED最小可達到90納米，這是迄今為止公開報道的最小LED像素。 基于這一突破性技術，研究團隊還創(chuàng)建了具有127000 PPI超高分辨率的LED像素陣列，這一分辨率也刷新了所有類型LED陣列的最高紀錄。狄大衛(wèi)教授表示，這一成果不僅展示了鈣鈦礦LED在微型化方面的巨大潛力，也為未來超高清顯示技術的發(fā)展奠定了堅實基礎。 談及這一成果的應用前景，狄大衛(wèi)教授滿懷信心地表示，研究成果中展示的nano - PeLED（納米鈣鈦礦LED）最小可達到90納米，研究團隊創(chuàng)建的具有127000 PPI（每英寸像素數(shù)量）超高分辨率的LED像素陣列，創(chuàng)造了所有類型LED陣列最高分辨率的紀錄。目前，浙大研發(fā)團隊已與杭州領摯科技攜手制作由TFT（薄膜晶體管）背板驅(qū)動的有源矩陣micro - PeLED微顯示器原型，該原型能夠呈現(xiàn)復雜的圖像和視頻，這將大大推動下一代光源技術和AR/VR（增強現(xiàn)實/虛擬現(xiàn)實）顯示領域的發(fā)展，讓相關應用場景變得更加豐富多彩。 
此外，浙江大學研究團隊還與杭州領摯科技攜手合作，制作了由TFT背板驅(qū)動的有源矩陣micro-PeLED微顯示器原型。該原型能夠呈現(xiàn)復雜的圖像和視頻，展示了鈣鈦礦LED在實際應用中的廣闊前景。狄大衛(wèi)教授指出，微米和納米鈣鈦礦LED在AR/VR顯示等領域具有巨大應用潛力，有望為下一代光源技術和顯示技術帶來革命性變革。 這項研究成果已于近日以“Downscaling micro- and nano-perovskite LEDs”為題發(fā)表在國際頂級期刊《自然》上，引起了國內(nèi)外學術界的廣泛關注。審稿人對論文背后巨大的工作量表示贊嘆，認為這一成果集合了所有主要作者所掌握的關鍵技術，是團隊智慧和努力的結(jié)晶。 |
