2025-03-21 19:41:11 作者：

近日，浙江大學(xué)的一個研究團隊在微米和納米級鈣鈦礦LED（micro-PeLED和nano-PeLED）領(lǐng)域取得了突破性進(jìn)展。他們成功將LED的尺寸縮小至90納米，這一成果突破了傳統(tǒng)LED技術(shù)難以達(dá)到的極限尺寸，同時在降尺度過程中僅產(chǎn)生了輕微的性能損耗。相關(guān)研究成果已發(fā)表于國際頂級學(xué)術(shù)期刊自然。

據(jù)團隊介紹，在電子科學(xué)領(lǐng)域，“降尺度”一直是推動技術(shù)革新的關(guān)鍵因素。目前最先進(jìn)的顯示技術(shù)是基于III-V族半導(dǎo)體的微米級LED（micro-LED）。這種技術(shù)通過縮小器件尺寸顯著提升顯示效果，但其制造成本高昂，并且當(dāng)像素尺寸縮小至約10微米或更小時，micro-LED的效率會急劇下降，這限制了其大規(guī)模商業(yè)化的可能性。

自2021年起，浙江大學(xué)狄大衛(wèi)團隊首次提出了“微型鈣鈦礦LED（micro-PeLED）”的概念并申請了專利。鈣鈦礦LED是一種新型光源，可廣泛應(yīng)用于顯示、照明和通信等領(lǐng)域。與傳統(tǒng)LED相比，它在色彩純度和色域?qū)挾壬暇哂忻黠@優(yōu)勢。然而，傳統(tǒng)的制造方法容易導(dǎo)致非輻射能量損耗，從而降低LED的效率。為解決這一問題，團隊設(shè)計了一種局部接觸工藝，通過在附加絕緣層中引入光刻圖案化窗口，有效避免了像素邊界處的能量損耗，成功制備出像素尺寸從數(shù)百微米到90納米的鈣鈦礦LED。

研究表明，團隊開發(fā)的micro和nano-PeLED在尺寸縮小至約180納米時才開始顯現(xiàn)明顯的降尺度效應(yīng)，此時效率降至最高值的50%。而傳統(tǒng)micro-LED在尺寸低于10微米時效率便已顯著下降。狄大衛(wèi)表示：“我們的研究展示了nano-PeLED可以達(dá)到90納米的最小尺寸，這是迄今為止報道的最小LED像素。”

基于此項技術(shù)，團隊還創(chuàng)建了一個具有127000 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(jì)錄。這項成果不僅為未來高分辨率顯示器的發(fā)展提供了新的方向，也為鈣鈦礦LED技術(shù)的進(jìn)一步商業(yè)化奠定了基礎(chǔ)。