مراسل صحيفة الشعب اليومية تشو هانيانغ

في الآونة الأخيرة ، قام فريق البروفيسور ديفيد دي والباحث تشاو باودان من كلية العلوم والهندسة الإلكترونية الضوئية / كلية هاينينغ الدولية المشتركة بجامعة تشجيانغ بتطوير مصابيح LED للميكرون والنانو البيروفسكايت من خلال تقنية أشباه الموصلات الجديدة ، ووصلت إلى حد جديد يبلغ حجم 90 نانومتر بكسل يصعب الوصول إليه باستخدام مصابيح LED التقليدية. هذا هو أصغر حجم بكسل LED معروف. نشرت نتائج البحث مؤخرا في المجلة الأكاديمية Nature.

وفقا للتقارير ، فإن LED هو مكون مع مواد باعثة للضوء من أشباه الموصلات كنواة ، وتحت تأثير مجال كهربائي خارجي ، ستنتج أشباه الموصلات شحنات موجبة وسالبة إضافية وتنتج فوتونات ، وهي "التلألؤ الكهربائي". "من منظور الشخص العادي ، فإن التلألؤ الكهربائي هو عملية تستخدم أشباه الموصلات كوسيط لتحويل الطاقة الكهربائية مباشرة إلى طاقة ضوئية ، وهي أيضا آلية العمل الأساسية لمصابيح LED." قال ديفيد دي إنه نظرا لأن مواد أشباه الموصلات المختلفة تتوافق مع أطوال موجية مختلفة من الضوء ، يمكن صنع مصابيح LED بألوان مختلفة.

أصبح التطبيق التجاري لمصابيح LED شائعا. من بينها ، تشمل سيناريوهات تطبيق مصابيح LED غير العضوية التقليدية بشكل أساسي الإضاءة الداخلية والخارجية ، وأضواء السيارات ، ومؤشرات المرور ، وشاشات الإعلانات الخارجية ، وما إلى ذلك ؛ تشمل سيناريوهات التطبيق الرئيسية لمصابيح LED العضوية (OLED) الهواتف المحمولة وأجهزة التلفزيون عالية الدقة وشاشات الكمبيوتر والساعات الذكية وأجهزة العرض الأخرى. بالإضافة إلى ذلك ، ظهرت مؤخرا مصابيح LED الصغيرة ، التي تم تطويرها من مصابيح LED غير العضوية التقليدية ، وتستخدم بشكل أساسي في تقنية الواقع الافتراضي (VR) والواقع المعزز (AR).

قال تشاو باودان إنه من خلال تقليل حجم مصابيح LED ، يمكن تحقيق شاشات كهروضوئية فائقة الدقة وعالية الدقة. ومع ذلك ، نظرا لتقنية العملية المعقدة ، فإن تكلفة تصنيع مصابيح LED الميكرونة مرتفعة للغاية. والأهم من ذلك ، عندما يتم تقليل حجم البكسل إلى حوالي 10 ميكرون أو أقل ، تنخفض كفاءة مصابيح micron LED بشكل كبير ، وهو بالضبط ما هو مطلوب لتطبيقات AR / VR عالية الدقة فائقة. لهذا السبب ، فإن السعر المرتفع وكفاءة الإضاءة المنخفضة تحد من إمكانية التطبيقات التجارية على نطاق واسع.

浙江大學團隊在2021年首次提出了“微型鈣鈦礦LED”的概念之後，通過一系列材料和工藝的創新，有效保證了LED的發光效率，從而能夠製造圖元尺寸從數百微米到90納米的鈣鈦礦LED。2022年，研究團隊首次在國際上展示了超穩定的鈣鈦礦LED；2024年，研究團隊又將鈣鈦礦LED的亮度提高到創紀錄的116萬尼特；今年，研究團隊在微型化方面又實現了新突破。

وفقا للباحثين ، انخفضت كفاءة مصابيح LED التقليدية للميكرون بشكل كبير عندما يكون الحجم أقل من 180 ميكرون ، بينما تبدأ مصابيح LED الميكرونة والنانو البيروفسكايت ، والتي يبلغ حجمها حوالي 0 نانومتر ، في إظهار تأثير تقليص كبير.

من المفهوم أنه يجب تطبيق هذا الإنجاز على أجهزة العرض العملية ، ويجب استخدام الدائرة القابلة للبرمجة لقيادة مصفوفة LED لنقل المعلومات ، الأمر الذي يتطلب مزيدا من التعاون مع الصناعة.

《 人民日報 》( 2025年04月16日 12 版)