據(jù)悉,Micro LED正作為光通信、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)與虛擬現(xiàn)實(shí)以及可穿戴設(shè)備的下一代顯示技術(shù)嶄露頭角。金屬鹵化物鈣鈦礦因其高效的發(fā)光能力、長程載流子傳輸以及可擴(kuò)展制造的特性，被認(rèn)為是制造高亮度LED顯示器的理想候選材料。

然而，制造適用于Micro LED顯示的鈣鈦礦薄膜面臨著技術(shù)挑戰(zhàn)。例如，鈣鈦礦薄膜可能表現(xiàn)出不均勻的光發(fā)射，其表面在光刻工藝中可能會不穩(wěn)定。因此，需要解決方案使鈣鈦礦薄膜能夠與Micro LED器件兼容。

近日，由中國科學(xué)院理化技術(shù)研究所、吉林大學(xué)、中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)組成的聯(lián)合研究團(tuán)隊(duì)在克服這些挑戰(zhàn)方面取得了重大進(jìn)展。該團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一種用于連續(xù)晶態(tài)鈣鈦礦薄膜遠(yuǎn)程外延生長的新方法。這一技術(shù)實(shí)現(xiàn)了像素小于5μm的超高分辨率Micro LED的無縫集成。

相關(guān)研究成果以“Remote epitaxial crystalline perovskites for ultrahigh.resolution micro-LED displays”發(fā)表于1月15日的《Nature Nanotechnology》學(xué)術(shù)期刊上。研究中描述了一種利用石墨烯中間層在4平方厘米面積上實(shí)現(xiàn)連續(xù)晶態(tài)鈣鈦礦薄膜遠(yuǎn)程外延生長的技術(shù)。此方法有效消除了晶粒邊界，并實(shí)現(xiàn)了純正的晶體面外取向。

圖片來源：Nature Nanotechnology

利用這些單晶鈣鈦礦自由懸浮薄膜，研究人員在Micro LED中取得了顯著成果，包括16.1%的EQE電致發(fā)光效率、400000nit的亮度，以及像素尺寸為4μm的超高分辨率。

這種晶體薄膜可與電子背平面集成，構(gòu)建Micro LED顯示器，對每個(gè)像素進(jìn)行獨(dú)立的動態(tài)控制，用于靜態(tài)圖像和視頻顯示。該研究成果為外延鈣鈦礦提供了一個(gè)新技術(shù)平臺，可將明亮、高效、均勻的光發(fā)射與LED電子裝置進(jìn)行單片集成，從而制造出像素尺寸小于10μm的超高分辨率Micro LED顯示屏。