Nano méretű perovszkit LED-ek méret- és hatékonysági rekordokat döntenek a következő generációs kijelzők számára

A Zhejiang Egyetem tudósai és a Cambridge-i Egyetem munkatársai olyan nanoméretű perovszkit LED-eket mutattak be, amelyek átmérője mindössze 90 nanométer. Ezek a LED-ek megdöntik a LED-miniatürizálás eddigi rekordját, miközben továbbra is magas hatásfokot biztosítanak.

A hagyományos, III-V félvezetőkön alapuló mikro-LED-ekkel ellentétben, amelyek 10 mikrométer alatt hajlamosak sokat veszíteni a hatékonyságukból, ezek a perovszkit LED-ek a pixelméretek széles skáláján (650-től 3,5 mikrométerig) megtartják körülbelül 20 százalékos külső kvantumhatékonyságukat. Ez a teljesítmény forradalmasíthatja a nagy felbontású kijelzőtechnológiát, különösen a fejlett AR/VR rendszerek esetében.

Ezek az új nano-PeLED-ek elképesztő 127 000 pixel per hüvelyk (PPI) értéket képviselnek - ez az eddigi legnagyobb pixelsűrűség, amelyről LED-tömbben eddig beszámoltak. A hagyományos LED-technológia hatékonysága általában meredeken csökken, amikor a következő generációs kijelzőkhöz szükséges kisebb méretekre zsugorodik.

Zhao Baodan professzor a Zhejiang Egyetemről, kiemelve az eredmény jelentőségét, megjegyezte: "Jelenleg a legfejlettebb technológia a kijelző alkalmazásokhoz a mikro-LED. Ezek a legjobb fényforrások a kiterjesztett valóság (AR) és a virtuális valóság (VR) alkalmazásokhoz. A mikro-LED-ek hatékonysága azonban gyorsan csökken, ha a pixelméret kisebb, mint 10 mikrométer, ami a kívánatos pixelméret a csúcskategóriás, ultranagy felbontású AR/VR-alkalmazásokhoz"."

A csapat innovatív gyártási technikát dolgozott ki, hogy leküzdje a perovszkit anyagokkal való munka szokásos kihívásait. Lian Yaxiao doktorandusz, a tanulmány vezető szerzője megjegyezte: "A hagyományos fotolitográfiai eljárások nem alkalmasak a perovszkit rétegek közvetlen mintázására - ez károsítaná a perovszkit anyagokat, így helyette más funkcionális rétegeket kell mintáznunk"

Módszerük egy lokalizált kontaktusgyártási beállításra támaszkodik, amely egy szigetelőrétegben litográfiailag létrehozott ablakokat használ. Ez a kialakítás az aktív pixeleket távol tartja az elektróda szélektől, csökkentve a nem sugárzási veszteségeket, amelyek általában aláássák a LED hatékonyságát.

A kutatók a laboratóriumon túl már tettek lépéseket a gyakorlati alkalmazások felé. A vékonyréteg-tranzisztor (TFT) technológiára szakosodott Hangzhou-i székhelyű LinkZill vállalattal együttműködve kifejlesztettek egy TFT hátlapról vezérelt aktív mátrixú mikro-PeLED kijelző prototípust. Ez a részletes képek és videoklipek megjelenítésére alkalmas kijelző egy lépéssel közelebb hozza ezeket az élvonalbeli LED-eket a kereskedelmi felhasználáshoz.