Les LED pérovskites à l'échelle nanométrique battent des records de taille et d'efficacité pour les écrans de nouvelle génération

Des scientifiques de l'université de Zhejiang ( ) et de l'université de Cambridge et l'université de Cambridge ont dévoilé des LED pérovskites à l'échelle nanométrique qui ne mesurent que 90 nanomètres de diamètre. Ces LED pulvérisent le précédent record de miniaturisation des LED tout en conservant une efficacité élevée.

Contrairement aux micro-LED traditionnelles basées sur des semi-conducteurs III-V, qui ont tendance à perdre beaucoup d'efficacité en dessous de 10 micromètres, ces LED en pérovskite conservent une efficacité quantique externe d'environ 20 % sur une large gamme de tailles de pixels (de 650 à 3,5 micromètres). Cette prouesse pourrait révolutionner la technologie d'affichage à haute résolution, en particulier pour les systèmes AR/VR avancés.

Ces nouvelles nano-PeLED offrent une densité de 127 000 pixels par pouce (PPI), soit la densité de pixels la plus élevée jamais observée dans une matrice de LED. La technologie LED standard souffre généralement d'une forte baisse d'efficacité lorsqu'elle est ramenée aux dimensions réduites nécessaires pour les écrans de la prochaine génération.

Soulignant l'importance de cette réalisation, le professeur Zhao Baodan, de l'université de Zhejiang, a déclaré : "Actuellement, la technologie la plus avancée pour les applications d'affichage est celle des micro-LED. Elles constituent la meilleure source de lumière pour les applications de réalité augmentée (AR) et de réalité virtuelle (VR). Toutefois, l'efficacité des micro-LED diminue rapidement lorsque la taille des pixels est inférieure à 10 micromètres, taille souhaitable pour les applications de réalité augmentée/réalité virtuelle haut de gamme avec des résolutions ultra-élevées"

L'équipe a conçu une technique de fabrication innovante pour surmonter les difficultés habituelles liées à l'utilisation de matériaux pérovskites. L'étudiant en doctorat Lian Yaxiao, auteur principal de l'article, a noté que "les processus photolithographiques conventionnels ne sont pas adaptés au modelage direct des couches de pérovskite, car ils endommageraient les matériaux pérovskites, ce qui nous obligerait à modeler les autres couches fonctionnelles à la place"

Leur méthode repose sur une configuration de fabrication de contacts localisés qui utilise des fenêtres créées par lithographie dans une couche isolante. Cette conception permet de maintenir les pixels actifs à l'écart des bords des électrodes, ce qui réduit les pertes non radiatives qui nuisent normalement à l'efficacité des DEL.

Au-delà du laboratoire, les chercheurs ont déjà pris des mesures en vue d'applications pratiques. En collaboration avec LinkZill, une entreprise de Hangzhou spécialisée dans la technologie des transistors à couche mince (TFT), ils ont mis au point un prototype d'écran micro-PeLED à matrice active piloté par un fond de panier TFT. Cet écran, capable de présenter des images détaillées et des clips vidéo, rapproche ces LED de pointe d'une utilisation commerciale.