厦大AOM用于全彩显示的微型钙钛矿量子点发光二极管

　　基于III–V组半导体的微型发光二极管（micro-LED）显示器被认为是最有前途的显示技术之一，具有超高亮度和分辨率、强对比度和超大色域，但目前效率低、生产效率低和成本高。
　　在这里，厦门大学等单位学者们使用微型钙钛矿量子点LED（micro-PeLEDs）作为发射器来实现经济高效的全彩微型LED显示。明亮均匀的红色、绿色，通过原位喷墨打印钙钛矿型量子点发射层，在制备出每个像素尺寸小于45µm的蓝色发射（RGB）微珠阵列。这些RGB微型PELD阵列在红色、绿色和蓝色的外部量子效率分别为0.832%、0.419%和0.052%，分辨率为210 PPI。作者进一步展示了灵活的全彩色有源矩阵微钙钛矿显示器，它在未来的超高清显示器、光通信和人工智能中具有潜在的应用。相关论文以题目为＂Microscale Perovskite Quantum Dot Light-Emitting Diodes (Micro-PeLEDs) for Full-Color Displays＂发表在Advanced Optical Materials 期刊上。
　　论文链接：
　　https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adom.202200087
　　微型发光二极管（MicroLED）显示器具有超高峰值亮度、高分辨率、宽色域、长寿命等优异性能；因此，它们被认为是未来显示器最有前景的显示技术之一。通常，尺寸小于50μm的微型LED是指由III-V族化合物半导体（如GaN、InGaN和AlInGaP）制成的小型化传统LED。然而，随着芯片尺寸的减小，红色和绿色发光LED的外部量子效率（EQE）显著降低。此外，实现全彩显示仍然是一项艰巨的任务，这需要昂贵而复杂的传质技术。此外，微芯片通常采用金属有机化学气相沉积（MOCVD）方法制作，因此其成本非常高。
　　另一方面，廉价的钙钛矿量子点（PEQD）显示出高量子效率、窄发射带、可调发射颜色和基于溶液的工艺的优势，已用于制备具有超高颜色纯度、高亮度和高外部量子效率（EQE）的钙钛矿器件。如果PELED的尺寸显著减小，则PELED的这些有希望的前景将使其成为传统半导体微型LED的有力替代品，这得益于易于制造、低成本和高产量。然而，目前的PELED几乎都是通过旋涂法制备的，这使得像素尺寸难以精细控制，导致原材料的巨大损失。因此，制备尺寸小于几十微米的微型PELED以及均匀而强烈的发光是一项重大挑战。对于微型PELED显示器，需要大量单微型PELED像素来形成像素阵列。喷墨打印（IJP）技术被认为是制备单色和自发光像素的首选技术，这也有望实现大面积生产。目前，光刻喷墨打印（PHO-IJP）通常用于制造传统半导体量子点的单个像素，通过光刻在基板上创建像素凹坑，然后通过喷墨打印将其填充到墨水中。严重依赖昂贵的光刻工艺；仅限允许创建尺寸大于50μm的像素，并且制作大尺寸显示器的成本也很高。（文：爱新觉罗星）
　　图1：a） 空穴传输层上印刷的阵列示意图。b） PVK上绿色发射阵列的荧光图像。c） SDS上打印的PeQD阵列示意图。d） SDS上CsPbBr3 PeQD阵列的SEM图像。e） SDS上CsPbBr3 PeQD阵列的荧光图像。f） 微型器件结构。g） 非等离子体蚀刻和等离子体蚀刻设备。h） HAADF-STEM微型器件的横截面图像。
　　图2：a–d）RGB PeQD模式的荧光图像。e–h）相应图案的荧光显微镜图像。RGB PeQD图案的i–l）PL光谱。
　　图3：a–c）在6 V电压下驱动的RGB微型PeLED阵列的照片。d–f）RGB微像素的显微图像。g） RGB微珠阵列的归一化EL光谱。h） RGB微珠阵列的J–L–V特性。i） EQE是RGB微珠阵列电压的函数。
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