全球最小的LED来自新的半导体
降尺度,使基本设备尺寸较小的过程是计算,信息显示和人机相互作用中许多技术突破的核心。例如,跨晶体管的降尺度加速了遵循摩尔定律的计算机速度。
同样,基于III-V半导体的LED的缩小尺寸导致了微型领导的发明,这被认为是显示“最终技术”。但是,制作的微型领导非常昂贵,因为它们需要涉及外在晶体生长和传质的昂贵过程。重要的是,当像素尺寸降低到约10微米或以下时,它们会表现出严重的效率损失,从而阻碍了它们在商业应用中的潜力。
最近,郑安格大学的研究人员及其剑桥大学的合作者表明,可以根据钙钛矿半导体制作极小的LED,达到了以前使用常规LED达到的新尺寸限制。他们创建了具有特征性像素长度的微型和纳米植物LED(微/纳米螺旋体),从数百微米降至90纳米。对于它们的绿色和近红外毛线,高量的高量子效率约为20%,在各种像素长度(650至3.5微米)上保持不变。与基于III-V半导体的常规微型领导不同,微型/纳米纤维在缩小尺寸后显示出最低的性能降低。像素长度为90纳米的纳米板是世界上最小的LED,在所有类别的LED阵列中,能够创纪录的高像素密度为127,000像素(PPI)。
相关的研究论文题为“缩小缩放的微观和纳米 - 佩洛维斯甘盐LED”(Lian et al,Nature(2025),https://doi.org/10.10.1038/s411586-025-025-08685-w)。该论文的相应作者是Zhejiang University的Di Dawei教授和Zhao Baodan教授。该论文的第一位作者,Lian Yaxiao,Wang Yaxin,Yuan Yucai和Ren Zhixiang是Zhejiang University的博士生。他们的合作者包括剑桥大学的塞缪尔·斯特拉克(Samuel Stranks)和坎尤·吉(Kangyu Ji)博士。
图1:微型和纳米胶的制造过程。资料来源:自然(2025)。
Zhejiang University国际高级光子学研究中心副主任Di Dawei教授说:“使电子设备较小是对科学家和工程师的永恒追求。” “钙钛矿LED是一种用于展示和照明应用的新兴技术。几年前,我们认为将钙钛矿LED较小,类似于微型领导和微卵石所做的工作可能是一个好主意。在2021年,我们在2021年,我们介绍了“微型佩洛夫斯克人(Micro-Perovskite)的概念(然后是较小的Micro-Pelece)。 LED的限制。”
图2:近红外微型和纳米钢板。资料来源:自然(2025)。
Zhejiang University的Zhao Baodan教授说:“目前,显示应用程序最先进的技术是微型领导。” “Micro-LEDs are based on III-V semiconductors. They are the best light source for augmented reality (AR) and virtual reality (VR) applications. However, the efficiency of micro-LEDs drops rapidly when the pixel sizes are smaller than 10 micrometers, which are the desirable pixel sizes for high-end AR/VR applications with ultra-high resolutions. Halide perovskites are a new class of半导体。
图3:红色和绿色微型和纳米钢板像素阵列。资料来源:自然(2025)。