浙江大學(xué)的一支科研團隊在鈣鈦礦發(fā)光二極管（LED）領(lǐng)域取得了引人注目的成就，特別是在微米級（micro-PeLED）和納米級（nano-PeLED）器件的制造上。他們成功地將LED的尺寸縮減至前所未有的90納米，這一過程幾乎沒有犧牲器件的性能，相關(guān)研究成果已在國際權(quán)威學(xué)術(shù)期刊《自然》上發(fā)表。

在電子科學(xué)界，器件的小型化被視為技術(shù)創(chuàng)新的驅(qū)動力。當前，最先進的顯示技術(shù)依賴于基于III-V族半導(dǎo)體的微米級LED。盡管通過縮小器件尺寸，這種技術(shù)能夠顯著提升顯示效果，但其高昂的制造成本以及在像素尺寸縮小至約10微米時效率的急劇下降，限制了其廣泛應(yīng)用。

自2021年起，浙江大學(xué)狄大衛(wèi)教授領(lǐng)導(dǎo)的團隊便致力于探索微型鈣鈦礦LED的可能性，并成功申請了相關(guān)專利。鈣鈦礦LED作為一種新型光源，在色彩純度和色域?qū)挾壬险宫F(xiàn)出顯著優(yōu)勢，但傳統(tǒng)的制造方法往往導(dǎo)致非輻射能量損耗，影響器件效率。針對這一問題，團隊創(chuàng)新性地設(shè)計了一種局部接觸工藝，通過在絕緣層中引入光刻圖案化窗口，有效減少了像素邊界處的能量損耗。

通過這一工藝，團隊成功制備出像素尺寸從數(shù)百微米至90納米的鈣鈦礦LED。研究表明，當器件尺寸縮小至約180納米時，才開始出現(xiàn)明顯的降尺度效應(yīng)，此時效率降至最高值的50%。相比之下，傳統(tǒng)micro-LED在尺寸小于10微米時效率便已大幅下降。狄大衛(wèi)教授指出：“我們的研究證明了nano-PeLED可以達到90納米的最小尺寸，這是目前報道的最小LED像素?！?/p>

基于這一突破性技術(shù)，團隊進一步創(chuàng)建了一個具有127000像素每英寸（PPI）超高分辨率的LED像素陣列，刷新了所有類型LED陣列中最高分辨率的紀錄。這一成果不僅為高分辨率顯示器的發(fā)展開辟了新路徑，也為鈣鈦礦LED技術(shù)的商業(yè)化應(yīng)用奠定了堅實基礎(chǔ)。