在電子科學的前沿探索中，浙江大學的一支科研團隊近日取得了突破性進展，他們成功研發出尺寸極小、性能卓越的微米和納米鈣鈦礦LED（micro-PeLED和nano-PeLED），這一成果在國際頂級學術期刊《自然》上發表，引起了廣泛關注。
長久以來，在電子科學領域內，通過“降尺度”技術推動器件小型化，一直是引領技術革新的重要途徑。當前，最先進的顯示技術主要依賴于基于III-V族半導體的micro-LED。然而，盡管micro-LED是LED小型化的一個重要里程碑，但其高昂的制造成本以及像素尺寸縮小至約10微米或更小時效率的急劇下降，極大地限制了其商業應用的廣泛性。
針對這一難題，浙江大學狄大衛團隊自2021年起便著手研究，他們首次提出了“微型鈣鈦礦LED（micro-PeLED）”的概念，并成功獲得了專利。鈣鈦礦LED作為一種新型光源，在顯示、照明和通訊等領域具有廣泛應用前景，特別是在色彩純度和色域寬度上展現出巨大優勢。
然而，傳統制造方法在制造微型LED時容易導致非輻射能量損耗，從而降低LED的效率。為了克服這一挑戰，狄大衛團隊創新性地設計了一套局域接觸工藝。他們通過在附加絕緣層中引入光刻制作的圖案化窗口，有效避免了像素邊界處的能量損耗，成功制造出了像素尺寸從數百微米到90納米的鈣鈦礦LED。
狄大衛團隊開發的micro和nano-PeLED在尺寸縮小至約180納米時才開始顯現出降尺寸效應，此時效率降低至最高值的50%。相比之下，傳統micro-LED在尺寸低于10微米時效率就已經顯著下降。這一突破意味著，浙江大學團隊所研發的鈣鈦礦LED在更小尺寸下仍能保持較高的效率，為微型LED的應用開辟了新的可能性。
尤為狄大衛團隊還成功創建了具有127000 PPI超高分辨率的LED像素陣列，這一成果刷新了所有類型LED陣列的最高分辨率紀錄。這一成就不僅展示了鈣鈦礦LED在微型化方面的巨大潛力，也為未來高清晰度顯示技術的發展奠定了堅實基礎。
在對比micro/nano-PeLED與其他LED技術時，可以明顯看出，浙江大學團隊所研發的鈣鈦礦LED在性能上具有顯著優勢。這一技術的突破不僅為電子科學領域帶來了新的研究方向，也為未來顯示技術的發展注入了新的活力。
狄大衛表示：“我們團隊所研發的nano-PeLED最小可達到90納米，這是迄今為止報道的最小LED像素。這一成果的實現，離不開團隊成員的共同努力和持續創新。我們相信，這一技術的突破將為未來顯示技術的發展帶來革命性的變革。”
狄大衛團隊還展示了有源矩陣micro-PeLED微顯示器所呈現的圖像，其清晰度和色彩表現均令人印象深刻。這一展示進一步證明了鈣鈦礦LED在顯示技術領域的巨大潛力。
