Çinli bilim insanları, şimdiye kadarki en küçük piksellere ve en yüksek piksel yoğunluğuna sahip yeni bir ekran türü geliştirdi. 127.000 ppi (inç başına piksel) yoğunluğa kadar ulaşabilen ekranların piksel boyutu sadece 90 nm büyüklüğünde. Bu da ortalama bir virüsün büyüklüğüne eşdeğer. Yeni ekran teknolojisi, LED’lere (ışık yayan diyot) dayanıyor. Günümüzde en gelişmiş LED teknolojisini mikroLED ekranlar oluşturuyor. Henüz çok pahalı olduğu için yaygınlaşamayan mikroLED ekranlarda pikseller 10 mikrometrenin altına küçültüldüğünde ekran verimliliğini kaybetmeye başlıyor.
Yeni çalışmada ise, Zhejiang Üniversitesi ve Cambridge Üniversitesi’ndeki bilim insanları farklı bir yarı iletken malzeme kullanarak pikselleri nanometre ölçeğine kadar küçültmeyi başardı.
Perovskit malzeme kullanıldı
MicroLED’ler genellikle III-V yarı iletkenleri olarak adlandırılan, esasen periyodik tablonun III. ve V. grup elementlerinden yapılmış alaşımlara dayanıyor. Ekip, bu alaşımları, yeni nesil güneş hücrelerinde yer alan verimlilikleri ve uygun fiyatlarıyla bilinen perovskit malzemelerle değiştirdi. Ortaya çıkan perovskit LED‘ler (PeLED’ler), şimdiye kadarki en küçük pikseller de dahil olmak üzere çeşitli boyutlarda üretildi.
Günümüzde en yüksek piksel yoğunluğuna sahip ekranlardan biri Apple Vision Pro‘da yer alıyor. 3.386 ppi‘lik bu mikroLED ekranda her bir piksel 7.500 nm büyüklüğünde. Araştırmacıların geliştirdiği 127.000 ppi’lık ekran ise bunun çok ötesinde bir yoğunluk sunuyor.
Verimliliği mikroLED’lerden yüksek
PeLED’ler ayrıca diğer mikroLED sistemlerinden çok daha yüksek bir verimlilik sunuyor. 3,5 ila 650 mikrometre arasındaki piksel boyutlarında, verimlilik sürekli olarak %20 civarında gezinirken, çoğu III-V mikro LED bu boyutta bu oranın yarısından daha azına keskin bir şekilde düşüş gösteriyor. Bu arada, en küçük pikseller bile, boyutlarının 100 katı olan diğer LED pikselleriyle eşit düzeyde, yaklaşık %10 verimlilik elde etmeyi başardı.
Bu atılım yalnızca malzemenin kendisinden kaynaklanmadı; araştırmacılar ayrıca bu malzemeye yapı kazandırmanın yeni bir yolunu geliştirmek zorunda kaldılar. Genellikle lazerlerle yapılan bu işlem perovskite zarar vereceğinden, ekip bunun yerine üst ve alt elektrik temas noktalarını oluşturan daha sert malzemelere bir kafes oyarak, bu boşuklarda perovskit pikselleri oluşturdu.
Araştırmacılar şimdi teknolojiyi kullanışlı ekran sistemlerine dönüştürebilecek kadar küçük ve ayrıntılı devrelerin nasıl yapılacağını araştırmayı planlıyor.
