Çinli bilim insanları, şimdiye kadarki en küçük piksellere ve en yüksek piksel yoğunluğuna sahip yeni bir ekran tipi geliştirdi. 127.000 ppi (inç başına piksel) yoğunluğa kadar ulaşabilen ekranların piksel boyutu yalnızca 90 nm büyüklüğünde. Bu da ortalama bir virüsün büyüklüğüne muadil. Yeni ekran teknolojisi, LED’lere (ışık yayan diyot) dayanıyor. Günümüzde en gelişmiş LED teknolojisini mikroLED ekranlar oluşturuyor. Şimdi çok kıymetli 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 materyal kullanıldı
MicroLED’ler çoklukla III-V yarı iletkenleri olarak isimlendirilen, esasen periyodik tablonun III. ve V. küme elementlerinden yapılmış alaşımlara dayanıyor. Grup, bu alaşımları, yeni jenerasyon güneş hücrelerinde yer alan verimlilikleri ve uygun fiyatlarıyla bilinen perovskit materyallerle 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 ayrıyeten öteki mikroLED sistemlerinden çok daha yüksek bir verimlilik sunuyor. 3,5 ila 650 mikrometre ortasındaki piksel boyutlarında, verimlilik sürekli olarak %20 civarında gezinirken, birden fazla III-V mikro LED bu boyutta bu oranın yarısından daha azına keskin bir formda düşüş gösteriyor. Bu ortada, en küçük pikseller bile, boyutlarının 100 katı olan öbür LED pikselleriyle eşit seviyede, yaklaşık %10 verimlilik elde etmeyi başardı.
Bu atılım sadece gerecin kendisinden kaynaklanmadı; araştırmacılar ayrıyeten bu materyale yapı kazandırmanın yeni bir yolunu geliştirmek zorunda kaldılar. Ekseriyetle lazerlerle yapılan bu süreç perovskite ziyan vereceğinden, grup bunun yerine üst ve alt elektrik temas noktalarını oluşturan daha sert materyallere bir kafes oyarak, bu boşuklarda perovskit pikselleri oluşturdu.
Araştırmacılar artık teknolojiyi kullanışlı ekran sistemlerine dönüştürebilecek kadar küçük ve detaylı devrelerin nasıl yapılacağını araştırmayı planlıyor.
