3月21日消息，浙江大學宣布，該校研究團隊成功研發出微米和奈米鈣鈦礦LED，並達到了傳統LED難以觸及的－90nm尺寸新極限，同時降尺度過程僅造成微弱的性能損耗。

相關研究成果以「Downscaling micro- and nano-perovskite LEDs」為題發表在《自然》（DOI:10.1038/s41586-025-08685-w）。

圖片來源：浙江大學

「降尺度」在電子科學中特別指縮小基本裝置尺寸的過程，引領電腦科學、資訊顯示和人機互動等領域的技術革命。 Micro LED就是一種「降尺度」的LED，透過縮小LED的尺寸，可實現超高清、超高精度的光電顯示。

浙江大學光電科學與工程學院/ 海寧國際聯合學院狄大衛教授介紹稱，「目前世界最先進的顯示技術是基於III-V族半導體的Micro LED，被認為是顯示器的'終極技術'。」

鈣鈦礦LED是一種可應用於顯示、照明和通訊等領域的新型光源，在色彩純度、色域寬度上有極大的優勢。幾年前，從三、五族半導體Micro LED的微型化研究中得到啟發，狄大衛團隊開始開發用於未來顯示技術的更小的鈣鈦礦LED。

初步嘗試後，團隊於2021年首次提出了「微型鈣鈦礦LED（micro-PeLED）」的概念，後續獲得了國家與國際專利。

「對鈣鈦礦LED進行微型化並不能沿用Micro LED技術。而且，傳統的光刻工藝會破壞鈣鈦礦材料。」狄大衛說，「製造微型鈣鈦礦LED最簡單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，但是這種方法會使新像素邊界處的鈣鈦礦材料在絕緣層暴露在

絕緣層中引入，而產生了能量。刻製作的圖案化窗口，以確保像素區域遠離電極邊緣。

這項製程有效確保了LED的發光效率，使團隊能夠製造像素尺寸從數百微米到90 奈米的鈣鈦礦LED。趙保丹說：“對於綠色和近紅外線鈣鈦礦LED而言，當像素尺寸在數百微米到3.5微米範圍時，外量子效率均保持在20%左右。”

主動矩陣micro-PeLED微顯示器呈現的影像（圖：浙大光電）

研究團隊開發的micro和nano-PeLED相較於基於III-V族半導體的Micro LED具有優勢，大約在180奈米的極小尺寸才開始顯現降尺寸效應，此時的效率降低至最高值的50%。而傳統Micro LED在尺寸低於10微米時效率就已經顯著下降。

狄大衛說：「論文中所展示的nano-PeLED最小可達到90奈米，是迄今為止報道的最小LED像素。」基於此，團隊創建的具有127000 PPI超高分辨率的LED像素陣列也摘得所有類型LED陣列最高分辨率的紀錄。

據介紹，團隊與杭州領摯科技攜手製作了由TFT背板驅動的有源矩陣micro-PeLED微顯示器原型，能夠呈現複雜的圖像和視頻，目前正在積極推動技術應用。 （圖片來源：IT之家）

TrendForce 2024 Micro LED 市場趨勢與技術成本分析
出刊日期: 2024年05月31日 / 11月 30 日
語系: 中文 / 英文
格式: PDF
頁數: 160 頁 / 年