پیکسل های اندازه ویروس؛ دانشمندان چینی کوچکترین نمایشگر LED جهان را ساختند

در ساخت این نمایشگر از پروسکایت استفاده شده است.

فیزیک‌دانان، مهندسان و متخصصان فوتونیک از دانشگاه ژجیانگ در هانگژو چین موفق به ساخت پیکسل‌هایی به‌اندازه یک ویروس شده‌اند. از این پیکسل‌ها برای ساخت کوچک‌ترین نمایشگر LED جهان استفاده شده است.

این نمایشگرهای LED که با همکاری محققانی از دانشگاه کمبریج توسعه داده شده‌اند کوچک‌تر از یک‌دانه شن هستند. این موضوع ازاین‌جهت حائز اهمیت است که بسیاری از دستگاه‌های الکتریکی مانند تلفن‌های هوشمند تلاش دارند پیکسل‌های بیشتری را در فضای کوچکی جا دهند. نتایج این تحقیق محققان چینی در مجله Nature به چاپ رسیده است.

پروسکایت می‌تواند عصر جدیدی در فناوری LED را رقم بزند

از لحاظ تئوری، هرچقدر که بتوانید پیکسل‌های بیشتری را در یک فضای کوچک قرار دهید در نهایت تصویری واضح‌تر و باکیفیت‌تر خواهیم داشت. فناوری فعلی مورد استفاده برای پیکسل‌های کوچک میکرو LED نام دارد که از نیمه‌هادی‌های II-V ساخته شده‌اند. اما توسعه میکرو LED با چالش‌های متعددی روبه‌رو است؛ زیرا با استفاده از مواد فعلی کوچک‌تر شدن هزینه نهایی را افزایش و کارایی را نیز کاهش می‌دهد.

برای غلبه بر این مشکل، «بائودان ژائو» از دانشگاه ژجیانگ و تیمش پروسکایت را آزمایش کردند. این ماده اقتصادی و امیدوارکننده پیش‌ازاین در صفحات خورشیدی مورد استفاده قرار گرفته است.

محققان حالا موفق شده‌اند تا با استفاده از پروسکایت، ال‌ای‌دی‌هایی با اندازه پیکسل و عرض تنها ۹۰ نانومتر بسازند تا درنهایت ال‌ای‌دی‌هایی در مقیاس نانو (نانو PeLED) را توسعه دهند. تیم تحقیقاتی دریافت که برخلاف LEDهای سنتی که تمایل دارند به‌سرعت محو شوند، این LEDهای جدید مبتنی بر پروسکایت به طرز چشمگیری روشن باقی می‌مانند.

پروسکایت ماده‌ای با ساختار کریستالی است که ازجمله خاصیت‌های آن می‌توان به ارزان‌بودن، ساخت آسان و کارایی بالا در جذب و انتشار نور اشاره کرد. همچنین ساختار شیمیایی پروسکایت امکان انتقال بار را فراهم می‌کند، به این معنا که پروسکایت می‌تواند با سرعت و کارایی بالا الکتریسیته را به نور تبدیل کند که برای نمایشگرهای LED فوق‌العاده است.

یکی دیگر از ویژگی‌های مهم پروسکایت، قابل‌تنظیم بودن آن است که به دانشمندان اجازه می‌دهد برای بهبود عملکرد، ترکیب و رنگ آن را تغییر دهند. برخلاف مواد سنتی، پروسکایت‌ها را می‌توان در دماهای پایین پردازش و چاپ کرد. این خاصیت باعث می‌شود پروسکایت برای نمایشگرهای مقرون‌به‌صرفه و با وضوح‌بالا مانند میکرو و نانو LED مناسب باشد.