近日，浙江大学的一个研究团队在微米和纳米级钙钛矿LED（micro-PeLED和nano-PeLED）领域取得了突破性进展。他们成功将LED的尺寸缩小至90纳米，这一成果突破了传统LED技术难以达到的极限尺寸，同时在降尺度过程中仅产生了轻微的性能损耗。相关研究成果已发表于国际顶级学术期刊自然。
据团队介绍，在电子科学领域，“降尺度”一直是推动技术革新的关键因素。目前最先进的显示技术是基于III-V族半导体的微米级LED（micro-LED）。这种技术通过缩小器件尺寸显著提升显示效果，但其制造成本高昂，并且当像素尺寸缩小至约10微米或更小时，micro-LED的效率会急剧下降，这限制了其大规模商业化的可能性。
自2021年起，浙江大学狄大卫团队首次提出了“微型钙钛矿LED（micro-PeLED）”的概念并申请了专利。钙钛矿LED是一种新型光源，可广泛应用于显示、照明和通信等领域。与传统LED相比，它在色彩纯度和色域宽度上具有明显优势。然而，传统的制造方法容易导致非辐射能量损耗，从而降低LED的效率。为解决这一问题，团队设计了一种局部接触工艺，通过在附加绝缘层中引入光刻图案化窗口，有效避免了像素边界处的能量损耗，成功制备出像素尺寸从数百微米到90纳米的钙钛矿LED。
研究表明，团队开发的micro和nano-PeLED在尺寸缩小至约180纳米时才开始显现明显的降尺度效应，此时效率降至最高值的50%。而传统micro-LED在尺寸低于10微米时效率便已显著下降。狄大卫表示：“我们的研究展示了nano-PeLED可以达到90纳米的最小尺寸，这是迄今为止报道的最小LED像素。”
基于此项技术，团队还创建了一个具有127000 PPI超高分辨率的LED像素阵列，刷新了所有类型LED阵列中最高分辨率的纪录。这项成果不仅为未来高分辨率显示器的发展提供了新的方向，也为钙钛矿LED技术的进一步商业化奠定了基础。
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