新型钙钛矿生长方法导致超高分辨率微型LED显示器

微尺度发光二极管（micro-LED）正在成为光通信、增强和虚拟现实以及可穿戴设备的下一代显示技术。金属卤化物钙钛矿在高效发光、长距离载流子传输和可扩展制造方面显示出巨大的潜力，使其成为明亮LED显示器的理想候选者

然而，制造适用于微型LED显示器的薄膜钙钛矿面临着严峻的挑战。例如，薄膜钙钛矿可能表现出不均匀的光发射，并且当进行光刻时，它们的表面可能不稳定。由于这些原因，需要解决方案使薄膜钙钛矿与微型LED器件兼容

最近，中国科学院物理化学技术研究所吴宇辰教授领导的一个中国研究团队在克服这些挑战方面取得了重大进展。该团队开发了一种用于连续晶体钙钛矿薄膜远程外延生长的新方法。这一进步允许无缝集成到像素小于5μm的超高分辨率微型LED中

他们的研究结果于1月15日发表在《自然纳米技术》上，描述了一种远程外延生长技术，该技术利用石墨烯夹层在4平方厘米的面积上产生连续的晶体钙钛矿薄膜。该方法有效地消除了晶界，实现了纯平面外晶体取向

微型LED设备的视频显示器。来源：《自然纳米技术》（2025）。DOI:10.1038/41565-024-041841-9

使用这些单晶、独立钙钛矿薄膜，研究人员在微型LED方面取得了显著成果，包括16.1%的电致发光效率、4×105cdm-2的亮度和4μm像素尺寸的超高分辨率

独立的钙钛矿可以很容易地与商业电子平台集成，实现对每个像素的独立和动态控制。这种能力可以应用于静态图像和视频显示

这种方法可以通过集成多种钙钛矿组件来构建全彩微型LED显示器。此外，钙钛矿薄膜可以与纳米光子结构（如共振超表面和光子晶体）单片集成，为超紧凑光子器件的发展铺平了道路 More information: Meng Yuan et al, Remote epitaxial crystalline perovskites for ultrahigh-resolution micro-LED displays, Nature Nanotechnology (2025). DOI: 10.1038/s41565-024-01841-9

Journal information: Nature Nanotechnology