Cele mai mici LED -uri din lume împinge tehnologia de afișare la nanocală
Privind înainte: Downscaling-ul a fost mult timp forța motrice a progresului tehnologic-de la stimularea puterii de calcul prin tranzistoare mai mici până la avansarea tehnologiei de afișare cu micro-lED-uri. Acum, cercetătorii de la Universitatea Zhejiang și Universitatea din Cambridge împing limitele inovației LED și mai departe, dezvăluind cele mai mici LED-uri din lume: nano-peleds, bazate pe semiconductori perovskite.
Aceste nano-pieptene prezintă lungimi de pixeli până la 90 de nanometri, permițând o densitate de pixeli fără precedent de 127.000 pixeli pe inch (PPI). Pentru comparație, un monitor de jocuri de 4K tipic de 27 inch are o densitate de pixeli de doar 163 PPI.
„Realizarea dispozitivelor electronice mai mici este o urmărire veșnică pentru oamenii de știință și ingineri”, a declarat profesorul Di Dawei, directorul adjunct al Centrului Internațional de Cercetare pentru Photonică Avansată la Universitatea Zhejiang.
El a explicat că, în timp ce micro-conducătorii pe baza semiconductorilor III-V sunt considerați de ultimă generație, eficiența lor scade brusc atunci când dimensiunile pixelilor scad sub 10 micrometre-o limitare care a împiedicat utilizarea lor în afișaje cu rezoluție ultra-înaltă.
Spre deosebire de micro-lED-urile convenționale, nano-curetele prezintă o degradare minimă a performanței chiar și la scări microscopice. Această rezistență este atribuită compoziției lor unice: perovskitele halogenare – o clasă de semiconductori mai frecvent asociați cu celulele solare. „Perovskitele halogenare sunt o nouă clasă de semiconductori”, a remarcat profesorul Zhao Baodan de la Universitatea Zhejiang.
Crearea de nano-sleleds, însă, nu a fost o sarcină simplă. Materialele perovskite sunt notoriu fragile și sensibile la deteriorare în timpul proceselor fotolitografice convenționale utilizate pentru a modela afișajele cu LED -uri. Pentru a depăși acest lucru, echipa de cercetare a dezvoltat o nouă metodă de fabricație care implică ferestre modelate litografic într -un strat izolant. Această tehnică protejează materialul delicat perovskite, păstrând în același timp o calitate ridicată a imaginii.
„Procesele fotolitografice convenționale nu sunt potrivite pentru modelarea directă a straturilor perovskite – ar deteriora materialele”, a spus Lian Yaxiao, primul autor al studiului, publicat în Nature. „Această problemă este depășită de schema noastră de fabricație de contact localizată.”
Echipa a demonstrat că nano-curetele lor verzi și aproape infraroșu au menținut eficiențe cuantice externe de aproximativ 20 la sută pe dimensiuni de pixeli, de la câteva sute de microni până la doar 3,5 microni.
Chiar și la miniaturizarea extremă-aproximativ 180 de nanometri-scăderea eficienței a fost semnificativ mai mică decât cea observată în micro-conducătorii tradiționali. Acest lucru sugerează că nano-paletele ar putea depăși micro-condusele bazate pe semiconductor III-V în aplicațiile care necesită pixeli ultra-mici.
În timp ce nano-curetele oferă o promisiune extraordinară pentru afișaje de înaltă rezoluție, implementarea practică necesită integrarea cu circuitele programabile capabile de livrarea dinamică a conținutului. În acest scop, Universitatea Zhejiang s-a asociat cu Linkzill, o companie cu sediul în Hangzhou, specializată în tehnologia tranzistorului cu film subțire (TFT).
Împreună, au dezvoltat un prototip afișaj micro-peale cu matrice activă, condus de un avion TFT. Acest prototip este crucial pentru comercializarea tehnologiei nano-pelete și pentru deblocarea potențialului său pentru imagini complexe și redare video.
Pe măsură ce cercetătorii continuă să perfecționeze această tehnologie, aplicațiile sale potențiale se extind rapid. Rezoluția ultra-înaltă activată de nano-cuți ar putea redefini standardele de afișare în diverse industrii-de la jocuri și realitate augmentată la imagini medicale.
