Прорыв в технологии микро-LED: перовскитные пленки на страже ультравысокого разрешения

В мире современных дисплеев, где спрос на высокую четкость и компактность растет с каждым днем, микро-LED технологии занимают лидирующие позиции, особенно в перспективных областях, таких как виртуальная и дополненная реальность, а также носимая электроника. Среди множества материалов, способных стать основой для таких дисплеев, метал-галогенидные перовскиты выделяются своей эффективностью и масштабируемостью. Однако, традиционный метод изготовления перовскитовых тонких пленок сопряжен с рядом существенных проблем.
Прорыв в технологии микро-LED: перовскитные пленки на страже ультравысокого разрешения
Изображение носит иллюстративный характер

Неоднородное свечение, поверхностная нестабильность и несовместимость с литографическими процессами – вот лишь некоторые из препятствий, мешающих их внедрению в микро-LED устройства. Эти недостатки делают интеграцию перовскитов в микро-LED сложной задачей, требующей нестандартных решений.

Команда китайских ученых из Технического института физики и химии Академии наук Китая под руководством профессора Ву Ючен совершила прорыв в данной области. Ими был разработан инновационный метод удаленной эпитаксии, позволяющий выращивать высококачественные перовскитные пленки. Ключевым элементом этого метода является использование графенового промежуточного слоя, благодаря которому создаются непрерывные кристаллические перовскитовые пленки площадью 4 см².

Уникальность данного подхода заключается в отсутствии границ зерен и достижении чистой внеплоскостной кристаллографической ориентации. В результате получаются монокристаллические свободностоящие перовскитовые пленки, обладающие превосходными характеристиками.

Ученым удалось создать микро-LED с рекордной эффективностью электролюминесценции 16,1% и яркостью 4 × 10⁵ кд м⁻². Размеры пикселей при этом достигали ультравысокого разрешения в 4 мкм. Полученные результаты наглядно демонстрируют потенциал новой технологии для создания дисплеев нового поколения.

Главным преимуществом свободностоящих перовскитовых пленок является их легкая интеграция с коммерческими электронными платформами. Кроме того, технология позволяет динамически управлять каждым пикселем для отображения статичных изображений и видео.

Возможность создания полноцветных дисплеев путем интеграции различных перовскитных компонентов открывает новые горизонты для развития микро-LED индустрии. Также перспективным направлением является интеграция перовскитовых пленок с нанофотонными структурами, такими как резонансные метаповерхности и фотонные кристаллы, что позволит создавать ультракомпактные фотонные устройства.

Результаты исследования были опубликованы в журнале Nature Nanotechnology 15 января (2025). Статья под названием «Удаленные эпитаксиальные кристаллические перовскиты для микро-LED дисплеев со сверхвысоким разрешением» принадлежит авторскому коллективу во главе с Менг Юанем.

Новый метод, разработанный китайскими исследователями, представляет собой значительный шаг вперед в области микро-LED технологий. Он открывает двери для создания дисплеев нового поколения, которые будут отличаться не только высокой четкостью и яркостью, но и энергоэффективностью и компактностью. Возможность масштабирования данного метода может в будущем повлиять на многие сферы жизни: от носимой электроники и AR/VR гарнитур до больших рекламных экранов.


Новое на сайте

5765Может ли падение камня с неба стать яблоком раздора? 5764Может ли тряска стать привычным делом: новые землетрясения на Тайване 5763Может ли кристалл ионов переопределить секунду? 5762Действительно ли "зелёная" энергия так безупречна? 5761Как ионные каналы в микроскопических пузырьках обеспечивают межклеточную связь и лечат... 5760Что скрывается за слоями? Изучение влияния покрытия на сверхпроводимость никелатов 5759Могут ли микроскопические витки света революционизировать оптику? 5758Кольцо первооткрытий: от AdA к бозону Хиггса 5757Молекулярные двигатели: искусственная мускулатура на службе науки 5756Может ли электричество управлять магнетизмом будущего искусственного интеллекта? 5755Могут ли углеродные нанотрубки стать основой устойчивого будущего производства? 5753Могут ли наночастицы серебра из упаковки попадать в сухие продукты и что нам об этом... 5752Возможно ли точно предсказать срок службы ионного двигателя? 5751Может ли астероид Бенну раскрыть тайну тёмной материи?