Die kleinsten LEDs der Welt aus einem neuen Halbleiter

Downscaling, der Prozess, Elementargeräte kleiner zu machen, ist das Herzstück vieler technologischer Durchbrüche in Bezug auf Computer-, Informationsanzeige- und menschliche Wechselwirkungen. Zum Beispiel hat die Abwärtsbewegung der Transistoren die Geschwindigkeit von Computern nach dem Gesetz des Moores beschleunigt.

In ähnlicher Weise führte die Down-Größe von LEDs, die auf III-V-Halbleitern basieren, zur Erfindung von Mikro-LEDS, die als „ultimative Technologie für Displays“ gelten. Mikrolendungen sind jedoch sehr teuer zu machen, da sie kostspielige Prozesse mit epitaxialen Kristallwachstum und Massenübertragung erfordern. Wichtig ist, dass sie schwerwiegende Effizienzverluste aufweisen, wenn sich die Pixelgrößen auf ~ 10 Mikrometer oder darunter reduzieren, was ihr Potenzial in kommerziellen Anwendungen behindert.

Kürzlich haben Forscher der Zhejiang University und ihre Mitarbeiter an der Universität von Cambridge gezeigt, dass es möglich ist, extrem kleine LEDs auf der Grundlage von Perovskit -Halbleitern herzustellen und eine neue Größengrenze zu erreichen, die mit herkömmlichen LEDs nicht erreicht wurde. Sie erstellten Mikro- und Nano-Perovskit-LEDs (Mikro/Nano-Peleds) mit charakteristischen Pixellängen von Hunderten von Mikrometern bis 90 Nanometern. Für ihre grün- und näher-Infrarot-Schläfen werden hohe externe Quanteneffizienz von ~ 20% über einen weiten Bereich von Pixellängen (650 bis 3,5 Mikrometer) gehalten. Im Gegensatz zu den herkömmlichen Mikro-LEDs, die auf III-V-Halbleitern basieren, weisen die Micro/Nano-Peleds beim Downsizing eine minimale Leistungsreduzierung auf. Die Nanopelzungen mit Pixellängen von 90 Nanometern sind die kleinsten LEDs der Welt, die eine Rekordpixeldichte von 127.000 Pixel pro Zoll (PPI) unter allen Klassen von LED-Arrays ermöglichen.

Das verwandte Forschungspapier mit dem Titel „Downscaling Micro- und Nano-Perovskite-LEDs“ wurde kürzlich in Nature (Lian et al., Nature (2025), https://doi.org/10.1038/s41586-025-08685-W) veröffentlicht. Die entsprechenden Autoren des Papiers sind Prof. Di Dawei und Prof. Zhao Baodan von der Universität Zhejiang. Die ersten Autoren der Zeitung, Lian Yaxiao, Wang Yaxin, Yuan Yucai und Ren Zhixiang, sind Doktoranden der Zhejiang University. Zu ihren Mitarbeitern zählen Prof. Samuel Stranks und Dr. Kangyu JI von der Universität von Cambridge.

Abbildung 1: Herstellungsprozesse von Mikro- und Nano-Kartelleds. Quelle: Natur (2025).

„Elektronische Geräte kleiner zu machen, ist ein ewiges Streben nach Wissenschaftlern und Ingenieuren“, sagte Prof. Di Dawei, stellvertretender Direktor des Internationalen Forschungszentrums für fortgeschrittene Photonik der Universität Zhejiang. „Perovskit-LEDs sind eine aufstrebende Technologie für Anzeigen- und Beleuchtungsanwendungen. Vor einigen Jahren dachten wir, es könnte eine gute Idee sein, Perovskit-LEDs kleiner zu machen, ähnlich wie bei Mikro-Leuzen und Mikro-One-Oneds. 2021 haben wir das Konzept der Konzept der Micro-Perovskite-Leds vorgestellt. für die LEDs “, sagte Di.

Abbildung 2: Nahinfrarot-Mikro- und Nanopelz. Quelle: Natur (2025).

„Derzeit ist die fortschrittlichste Technologie für Display-Anwendungen Mikrolern“, sagte Prof. Zhao Baodan von der Zhejiang University. „Mikrolendungen basieren auf III-V-Halbleitern. Sie sind die beste Lichtquelle für Augmented Reality (AR) und Virtual Reality (VR) -Anwendungen. Halbleiter.

Abbildung 3: rote und grüne Mikro- und Nano-Pixel-Arrays. Quelle: Natur (2025).