Najmanje LED diode na svijetu u zaslonu od 127.000 ppi
- Objavljeno u Znanost
Smanjenje veličine LED dioda temeljenih na III-V poluvodičima dovelo je do izuma mikro LED dioda, koje se smatraju 'ultimativnom tehnologijom' za zaslone. Međutim, mikro-LED diode su vrlo skupe za izradu jer zahtijevaju skupe procese koji uključuju epitaksijalni rast kristala i prijenos mase, dok ujedno pokazuju ozbiljne gubitke učinkovitosti kada se veličina piksela smanji na ~10 mikrona ili niže, što otežava njihov potencijal u komercijalnim primjenama.
Istraživači s kineskog Sveučilišta Zhejiang i njihovi suradnici s engleskog Sveučilišta u Cambridgeu pokazali da je moguće izraditi iznimno male LED diode temeljene na perovskitnim poluvodičima, dostižući novu granicu veličine koja prije nije bila postignuta s konvencionalnim LED diodama.
Stvorili su mikro i nano perovskitne LED diode (micro/nano-PeLED) s karakterističnim duljinama piksela od stotina mikrona do 90 nanometara.
Za njihove zelene i blisko infracrvene PeLED-ove, visoka vanjska kvantna učinkovitost od ~20% održava se u širokom rasponu duljina piksela (650 do 3,5 mikrona). Za razliku od konvencionalnih mikro-LED dioda temeljenih na III-V poluvodičima, mikro/nano-PeLED diode pokazuju minimalno smanjenje performansi nakon smanjenja.
Nano-PeLED s duljinom piksela od 90 nanometara najmanje su LED diode na svijetu, koje omogućuje rekordno visoku gustoću piksela od 127.000 piksela po inču (PPI) među svim klasama LED nizova.
Za zelene i blisko infracrvene perovskitne LED diode, vanjska kvantna učinkovitost od ~20% održava se za duljine piksela od stotina mikrona do 3,5 mikrona. Za ove LED diode, učinci smanjivanja veličine počinju biti izraženi na vrlo maloj veličini od oko 180 nanometara, gdje se učinkovitost nano-PeLED dioda smanjuje na polovicu najviših vrijednosti. Ovo sugerira da su mikro i nano PeLED-ovi na vrlo malim duljinama učinkovitiji od mikro-LED-ova na bazi III-V poluvodiča, čija učinkovitost značajno opada pri veličinama ispod 10 mikrona.
Istraživanje ograničenja smanjenja veličine ovih LED dioda proizašlo je iz znatiželje istraživačkog tima, ali aplikacije za prikaz u stvarnom svijetu zahtijevaju da LED nizovi budu pokretani programabilnim krugom za isporuku korisnih informacija. Kako bi to učinio, istraživački tim je počeo raditi s LinkZillom, tehnološkom tvrtkom sa sjedištem u Hangzhouu koja komercijalizira tehnologije tankog filma tranzistora (TFT).
Zajednički su stvorili prototip mikro-PeLED zaslona s aktivnom matricom kojeg pokreće TFT stražnja ploča, a koji može prikazati složene slike i video isječke.
Istraživanje objavljeno u časopisu Nature možete pronaći na ovoj poveznici.