Los LED de perovskita a escala nanométrica baten récords de tamaño y eficiencia para las pantallas de nueva generación

Científicos de Universidad de Zhejiang y la Universidad de Cambridge han dado a conocer unos LED de perovskita a escala nanométrica que miden sólo 90 nanómetros de diámetro. Estos LED pulverizan el récord anterior de miniaturización de LED sin dejar de ofrecer una alta eficiencia.

A diferencia de los micro LED tradicionales basados en semiconductores III-V, que tienden a perder mucha eficiencia por debajo de los 10 micrómetros, estos LED de perovskita mantienen alrededor de un 20 por ciento de eficiencia cuántica externa en una amplia gama de tamaños de píxel (desde 650 hasta 3,5 micras). Esta hazaña revoluciona potencialmente la tecnología de las pantallas de alta resolución, especialmente para los sistemas avanzados de RA/VR.

Estos nuevos nano-PeLED ofrecen la asombrosa cifra de 127.000 píxeles por pulgada (PPI), la mayor densidad de píxeles registrada hasta ahora en cualquier matriz de LED. La tecnología LED estándar suele sufrir una fuerte caída de la eficiencia cuando se reduce a las dimensiones más pequeñas necesarias para las pantallas de nueva generación.

Destacando la importancia de este logro, el profesor Zhao Baodan, de la Universidad de Zhejiang, señaló: "Actualmente, la tecnología más avanzada para aplicaciones de visualización son los microlED. Son la mejor fuente de luz para las aplicaciones de realidad aumentada (RA) y realidad virtual (RV). Sin embargo, la eficiencia de los micro-LED cae rápidamente cuando el tamaño de los píxeles es inferior a 10 micrómetros, que son los tamaños de píxel deseables para las aplicaciones de AR/VR de gama alta con resoluciones ultra altas"

El equipo ideó una técnica de fabricación innovadora para superar los retos habituales de trabajar con materiales de perovskita. El estudiante de doctorado Lian Yaxiao, autor principal del trabajo, señaló: "Los procesos fotolitográficos convencionales no son adecuados para el patronaje directo de las capas de perovskita, ya que dañarían los materiales de perovskita, por lo que tenemos que patronar las otras capas funcionales en su lugar"

Su método se basa en una configuración de fabricación de contactos localizados que utiliza ventanas creadas litográficamente en una capa aislante. Este diseño mantiene los píxeles activos alejados de los bordes de los electrodos, lo que reduce las pérdidas no radiativas que normalmente merman la eficacia de los LED.

Más allá del laboratorio, los investigadores ya han dado pasos hacia las aplicaciones prácticas. Formando equipo con LinkZill, con sede en Hangzhou, una empresa especializada en tecnología de transistores de película fina (TFT), desarrollaron un prototipo de pantalla micro-PeLED de matriz activa accionada por una placa base TFT. Esta pantalla, capaz de mostrar imágenes detalladas y videoclips, acerca estos LED de última generación un paso más a su uso comercial.