科学新知：2021 Nat. Nanotechnol., 二维材料如何增进 micro-LED 效能?

　　Nature Nanotechnology (IF 39.213) 近期发表国际上首次结合高性能二维半导体TFT材料与Micro-LED两个新技术的研究，为未来Micro-LED显示技术发展提供了全新路线。

　　以微米量级LED为发光单元并与驱动模块组装后，所形成的高密度显示数组技术，称为Micro-LED。相较于当前主流的LCD、OLED等显示技术，Micro-LED在亮度、分辨率、能耗、使用寿命、响应速度和热稳定性等方面具有跨时代优势。然而，Micro-LED产业化仍面临许多挑战，像是高密度显示单元的驱动需求与尺寸难以匹配、巨量转移技术 (Mass Transfer) 的成本和良率，难以满足高分辨率显示的发展等。

　　在此研究中，作者使用BEOL后段制程 (back end of line) ，整合大面积MoS₂薄膜晶体管 (thin-film transistors, TFT) 与氮化物微型发光二极管 (LED)，并开发出「非巨量转移」的低温全3D单片三维结构整合技术，具有优异的电气性能和均匀性。经过驱动能力、响应时间、耗电量和调制方案的综合分析， 作者发现MoS₂ TFT具有于高解析、高亮度特性，并实现了32 × 32数组1270 PPI的微显示器。此研究结果可以满足未来微显示、车载显示、可见光通讯等跨领域应用。由于原子极限和低温异质等方面无与伦比的器件性能，二维材料在未来电子产品具有无限潜力。