Çinli Bilim İnsanlarının Yenilikçi Ekran Gelişimi
Çinli bilim insanları, şimdiye kadar üretilmiş en küçük piksellere ve en yüksek piksel yoğunluğuna sahip devrim niteliğinde bir ekran türü geliştirdi. Bu yeni ekran teknolojisi, 127.000 ppi (inç başına piksel) yoğunluğa kadar ulaşabiliyor ve piksel boyutu yalnızca 90 nm olarak tasarlandı. Bu boyut, ortalama bir virüsün büyüklüğüyle kıyaslanabilir.
Geliştirilen ekran, LED’lere (Işık Yayan Diyotlar) dayanıyor. Günümüzdeki en gelişmiş LED teknolojisi mikroLED ekranlardır. Ancak, mikroLED ekranlar hala oldukça pahalı olduğu için yaygın olarak kullanılamıyor. Bu ekranlarda pikseller 10 mikrometre altına küçüldüğünde, ekranın verimliliği belirgin bir şekilde düşmektedir.
Yeni çalışmada, Zhejiang Üniversitesi ve Cambridge Üniversitesi’ndeki bilim insanları, farklı bir yarı iletken malzeme kullanarak pikselleri nanometre ölçeğine kadar küçültmeyi başardılar. Kullanılan malzeme Perovskit olarak adlandırılmaktadır.
Perovskit Malzeme ve Uygulamaları
MicroLED’ler genellikle III-V yarı iletkenleri olarak bilinen, periyodik tablonun III. ve V. grup elementlerinden oluşan alaşımlara dayanırken, araştırma ekibi bu alaşımları, yeni nesil güneş hücrelerinde yüksek verimlilik ve uygun maliyetleri ile tanınan perovskit malzemeleri ile değiştirdi. Elde edilen perovskit LED‘ler (PeLED’ler), şimdiye kadar üretilmiş en küçük piksellerin yanı sıra birçok farklı boyutta üretildi.
Günümüzde en yüksek piksel yoğunluğuna sahip ekranlardan biri, Apple Vision Pro‘da bulunmaktadır. Bu cihaz, 3.386 ppi değerinde bir mikroLED ekran sunmakta ve her bir piksel 7.500 nm boyutundadır. Bununla birlikte, araştırmacıların geliştirdiği 127.000 ppi’lık ekran, bu yoğunluğun çok ötesinde bir performans sergilemektedir.
Yüksek Verimlilik ve Yenilikçi Yaklaşımlar
Perovskit LED’ler (PeLED’ler), diğer mikroLED sistemlerine kıyasla çok daha yüksek bir verimlilik sunmaktadır. 3,5 ila 650 mikrometre arasındaki piksel boyutlarında verimlilik, sürekli olarak %20 civarında seyretmektedir. Öte yandan, çoğu III-V mikroLED bu boyut aralığında verimliliğin yarısından daha azına düşmektedir. Ayrıca, en küçük pikseller bile, boyutlarının 100 katı olan diğer LED piksellerle eşit düzeyde, yaklaşık %10 verimlilik elde etmeyi başarmaktadır.
Bu önemli atılım, yalnızca kullanılan malzemeden kaynaklanmıyor; aynı zamanda araştırmacılar, bu malzemeye yapı kazandırmanın yeni bir yöntemini de geliştirmek zorunda kaldılar. Genellikle lazerlerle yapılan bu işlem, perovskit malzemesine zarar verebileceğinden, ekip bunun yerine üst ve alt elektrik temas noktalarını oluşturan daha sert malzemelere bir kafes oyarak, bu boşluklarda perovskit pikselleri üretmeyi başardı.
Araştırmacılar, bu teknolojiyi kullanarak faydalı ekran sistemlerine dönüştürebilecek kadar küçük ve detaylı devrelerin nasıl üretileceği üzerine çalışmalarını sürdürecekler.
