浙江大學(xué)光電科學(xué)與工程學(xué)院/海寧國際聯(lián)合學(xué)院狄大衛(wèi)教授和趙保丹研究員團(tuán)隊(duì)通過新型半導(dǎo)體技術(shù)，研制出的微米和納米鈣鈦礦LED，達(dá)到了傳統(tǒng)LED難以觸及的90nm像素尺寸新極限。這是目前已知的最小像素尺寸的LED。相關(guān)研究成果于英國當(dāng)?shù)貢r(shí)間3月19日發(fā)表于國際權(quán)威學(xué)術(shù)期刊《自然》。

　　狄大衛(wèi)表示，在電子科學(xué)領(lǐng)域，不斷縮小基本器件尺寸的過程就是降尺度。降尺度引領(lǐng)著計(jì)算機(jī)科學(xué)、信息顯示和人機(jī)交互等領(lǐng)域的技術(shù)發(fā)展。從第一顆紅光LED到如今色域?qū)拸V、色彩豐富的各式屏幕以及AR、VR眼鏡，器件的微型化已經(jīng)成為科學(xué)家不斷追求的目標(biāo)。

　　趙保丹說，通過縮小LED的尺寸，可實(shí)現(xiàn)超高清、超高精度的光電顯示。但受限于復(fù)雜的工藝技術(shù)，微米LED的制造成本極高。更為重要的是，當(dāng)像素尺寸減小到約10微米或更小時(shí)，微米LED的效率會(huì)急劇下降，而這正是超高分辨率的高端AR/VR應(yīng)用所需要的像素尺寸。正因?yàn)槿绱耍嘿F的價(jià)格與較低的發(fā)光效率限制了其大規(guī)模商業(yè)應(yīng)用的可能。

　　記者了解到，浙江大學(xué)團(tuán)隊(duì)在2021年首次提出了“微型鈣鈦礦LED”的概念之后，通過一系列材料和工藝的創(chuàng)新，有效保證了LED的發(fā)光效率，從而能夠制造像素尺寸從數(shù)百微米到90納米的鈣鈦礦LED，并在降尺度的同時(shí)，維持了優(yōu)越的性能。

　　研究人員表示，傳統(tǒng)微米LED在尺寸低于10微米時(shí)效率就已經(jīng)顯著下降，而微米和納米鈣鈦礦LED，大約在180納米的極小尺寸才開始顯現(xiàn)降尺寸效應(yīng)，展現(xiàn)出顯著的優(yōu)勢(shì)。

　　據(jù)了解，這一成果要在實(shí)用顯示器件上進(jìn)行應(yīng)用，還要由可編程電路來驅(qū)動(dòng)LED陣列傳達(dá)信息，需要與產(chǎn)業(yè)界的進(jìn)一步合作。浙江大學(xué)團(tuán)隊(duì)目前正在積極推動(dòng)應(yīng)用。