據介紹，LED是以半導體發光材料為核心的一種二極管元件，在外加電場作用下，半導體會產生額外的正負電荷并產生光子，這就是“電致發光”。“通俗地說，電致發光是一種以半導體為媒介，直接將電能轉化為光能的過程，這也是LED的核心工作機制。”狄大衛說，由于不同半導體材料對應不同的發光波長，因此可以制作出各種顏色的LED。
LED商業化應用已經很普遍了。其中，傳統無機LED的應用場景主要包括室內外照明、車燈、交通指示燈、戶外廣告大屏等；有機LED(OLED)的主要應用場景包括手機、高清電視、電腦屏幕、智能手表等顯示設備。另外，最近還興起了由傳統無機LED發展而來的micro—LED，主要用于頭戴式虛擬現實(VR)、增強現實(AR)技術等。
趙保丹說，通過縮小LED的尺寸，可實現超高清、超高精度的光電顯示。但受限于復雜的工藝技術，微米LED的制造成本極高。更為重要的是，當像素尺寸減小到約10微米或更小時，微米LED的效率會急劇下降，而這正是超高分辨率的高端AR/VR應用所需要的像素尺寸。正因為如此，昂貴的價格與較低的發光效率限制了其大規模商業應用的可能。
浙江大學團隊在2021年首次提出了“微型鈣鈦礦LED”的概念之后，通過一系列材料和工藝的創新，有效保證了LED的發光效率，從而能夠制造像素尺寸從數百微米到90納米的鈣鈦礦LED。2022年，研究團隊首次在國際上展示了超穩定的鈣鈦礦LED；2024年，研究團隊又將鈣鈦礦LED的亮度提高到創紀錄的116萬尼特；今年，研究團隊在微型化方面又實現了新突破。
研究人員表示，傳統微米LED在尺寸低于10微米時效率就已經顯著下降，而微米和納米鈣鈦礦LED，大約在180納米的極小尺寸才開始顯現降尺寸效應，展現出顯著的優勢。
據了解，這一成果要在實用顯示器件上進行應用，還要由可編程電路來驅動LED陣列傳達信息，需要與產業界進一步合作。
《 人民日報 》( 2025年04月16日 12 版)
