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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/海寧國際聯合學院狄大衛教授和趙保丹研究員團隊成功研發出微米和納米鈣鈦礦LED（micro-PeLED和nano-PeLED），并達到了傳統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，用電極重疊的區域定義發光像素區域。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，確保像素區域遠離電極邊緣，從而有效保證了LED的發光效率。 研究團隊開發的micro和nano-PeLED相較于基于III-V族半導體的Micro LED具有顯著優勢。傳統Micro LED在尺寸低于10微米時效率就會顯著下降，而浙江大學研發的鈣鈦礦LED在尺寸減小至約180納米時才開始顯現降尺寸效應，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展奠定了堅實基礎。 談及這一成果的應用前景，狄大衛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，研究團隊創建的具有127000 PPI（每英寸像素數量）超高分辨率的LED像素陣列，創造了所有類型LED陣列最高分辨率的紀錄。目前，浙大研發團隊已與杭州領摯科技攜手制作由TFT（薄膜晶體管）背板驅動的有源矩陣micro - PeLED微顯示器原型，該原型能夠呈現復雜的圖像和視頻，這將大大推動下一代光源技術和AR/VR（增強現實/虛擬現實）顯示領域的發展，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背板驅動的有源矩陣micro-PeLED微顯示器原型。該原型能夠呈現復雜的圖像和視頻，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”為題發表在國際頂級期刊《自然》上，引起了國內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晶。 |
