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ペロブスカイトLED:マイクロおよびナノペロブスカイトLEDのダウンスケーリング
Nature 640, 8057 doi: 10.1038/s41586-025-08685-w
エレクトロニクスとフォトニクスにおける多くの技術的ブレークスルーは、素子サイズを小型化する過程であるダウンスケーリングによって可能になった。III–V族半導体を用いた発光ダイオード(LED)のダウンサイジングは、ディスプレイの「究極技術」であるマイクロLEDにつながった。しかし、マイクロLEDは製造コストが高く、ピクセルサイズを約10 μm以下まで縮小すると効率の低下が深刻になるので、商業用途での可能性が妨げられている。今回我々は、ペロブスカイト半導体に基づく新たな種類のLEDを、従来のサイズ限界以下までダウンスケーリングしたことを示す。ピクセル境界での非放射損失を防ぐ局所的なコンタクト製造スキームにより、数百マイクロメートルから最小で約90 nmまでの代表的ピクセル長を持つマイクロペロブスカイトLED(マイクロPeLED)とナノペロブスカイトLED(ナノPeLED)が実証された。近赤外(NIR)および緑色のマイクロPeLEDでは、広範なピクセル長(650〜3.5 μm)にわたって外部量子効率(EQE)の平均値が約20%に維持され、ダウンサイジング時に示される性能低下は最小限にとどめられた。一方、最小で約90 nmの代表的ピクセル長を持つナノPeLEDは、これまでに報告されている中で最小のLEDであり、あらゆる種類のLEDアレイの中で記録的に高い12万7000ピクセル/インチ(PPI)というピクセル密度を実現した。今回の実証結果は、前例のないコンパクトでスケーラブルな次世代光源技術としてのマイクロPeLEDやナノPeLEDの強みを示している。

