突破極限！鈣鈦礦打造病毒般微小的LED畫素

在現代電子產品的競賽中，追求更小的基礎單位並加入更多技術已成為主流趨勢。中國浙江大學的一支由物理學家、工程師、光學專家及光子學專家組成的團隊，與英國劍橋大學的兩位同仁合作，成功利用鈣鈦礦將畫素縮小至病毒般大小。這項突破性研究已發表於《自然》期刊。

多年來，電腦領域的目標是將單一積體電路上的電晶體數量倍增，而顯示器領域則致力於縮小畫素尺寸以提升影像清晰度。目前數位顯示技術的標準是基於II-V半導體的微型LED，然而，這項技術在進一步縮小畫素時面臨成本過高與效率低下的問題。這促使研究團隊思考是否有一種不同的基礎材料能夠實現更小、更具成本效益且高效的畫素。

研究團隊轉向鈣鈦礦，這種礦物目前正被研究作為太陽能電池中矽的替代品，以降低成本。他們成功利用鈣鈦礦製成半導體，並將其應用於顯示螢幕上的畫素，這些畫素在通電時會發光。測試結果顯示，這些LED的亮度與傳統LED相當，且效率並未降低。

受到初步成果的鼓舞，團隊進一步縮小LED尺寸，發現其亮度依然與傳統LED相當，且成本未增加，效率也保持不變。他們持續縮小LED尺寸，最終製作出僅90奈米寬的LED，相當於病毒的大小，這意味著畫素密度達到每英寸127,000畫素的創紀錄水平。

目前，研究團隊製作的LED均為單色，因此他們還需進一步研究以確定彩色鈣鈦礦LED是否能真正超越現有技術。此外，這類LED在實際裝置中的使用壽命仍屬未知。團隊也承認，LED尺寸的縮小存在一個不可逾越的極限，因為人眼對清晰度的辨識能力有限。然而，他們認為極微小的LED可能在超高解析度擴增實境裝置等產品中找到應用。

這項研究不僅展示了鈣鈦礦在顯示技術中的巨大潛力，也為未來電子產品的微型化與高效能發展開闢了新的道路。