编译/VR陀螺

近日，美国麻省理工学院（MIT）的研究人员宣布开发出了一种将卤化物钙钛矿纳米晶体集成到纳米级器件中的新技术。该技术可实现纳米级LED（nanoLED）的精确生长，在增强现实和虚拟现实显示器中具有潜在应用价值。

卤化物钙钛矿是一组以其优异的光电特性而闻名的材料，使其成为高性能太阳能电池、激光器和发光二极管（LED）的理想材料。

迄今为止，在纳米尺度上整合这些材料一直是一项挑战，因为它们的性质脆弱，在传统制造工艺中容易损坏。为了克服这一障碍，麻省理工学院的研究人员设计了一种技术，可以在现场精准生长单个卤化物钙钛矿纳米晶体，并将其位置控制在50纳米以内（一张纸的厚度为10万纳米）。

图源：MIT

据麻省理工学院称，这种创新的新方法不仅能精准控制纳米晶体的位置，还能控制它们的尺寸，这直接影响到它们的特性和性能。通过在局部生长具有所需特征的材料，无需可能造成损坏的传统光刻图案步骤。

麻省理工学院指出，该技术具有可扩展性、通用性和与传统制造步骤的兼容性，因此适用于将纳米晶体集成到具有纳米级功能的器件中。研究人员成功地利用这种方法制造出了纳米级LED（nanoLED）阵列，这种LED在电激活时会发光。这些阵列有望应用于光通信和计算、无透镜显微镜、量子光源以及用于AR和VR的高密度、高分辨率显示器。

研究人员的研究方法包括创建一个带有小孔的纳米级模板，这些小孔包含晶体生长的化学过程。通过修改模板的表面和小孔内部，研究人员能够控制一种被称为“润湿性”的特性，确保含有过氧化物晶体材料的溶液被限制在小孔内。

这些孔的形状在决定纳米晶体的定位方面起着至关重要的作用。通过改变孔的形状，研究人员能够设计出纳米级的力，使晶体优先放置在所需的位置。此外，他们还发现可以通过调整孔的大小来精准控制晶体的尺寸。

“我们的工作表明，开发新的工程框架将纳米材料集成到功能纳米器件中至关重要。通过突破纳米制造、材料工程和器件设计的传统界限，这些技术可以让我们在极端纳米尺寸上操纵物质，帮助我们实现非常规设备平台，这对于满足新兴技术需求非常重要，”Landsman 电气工程和计算机科学 (EECS) 职业发展助理教授、电子研究实验室 (RLE) 成员，也是描述这项工作的新论文的资深作者Farnaz Niroui说道。

该研究成果发表在《Nature Communications》上，来自电气工程、计算机科学和化学工程的研究人员参与了这项跨学科工作。这项工作得到了美国国家科学基金会和麻省理工学院量子工程中心的部分支持。

麻省理工学院表示，该研究小组计划探索这些微小光源的进一步应用，并测试微型化的极限，以便有效地将它们纳入量子系统。麻省理工学院表示，除了纳米级光源，该工艺还为开发基于卤化物钙钛矿的片上纳米器件带来了其他机会。

来源：auganix.org