瑞士科学家实现纳米级 OLED 突破 100 纳米像素开辟显示与光学技术新赛道

时间：2025-12-04人气：作者：小编

瑞士苏黎世联邦理工学院的化学工程师团队在半导体微型化领域取得重大技术突破，成功将有机发光二极管（OLED）的尺寸缩减至纳米级别，研制出全球最小的发光二极管。相关研究成果已发表于最新一期《自然・光子学》期刊。

半导体微型化是推动产业发展的核心动力。自 20 世纪 50 年代起，计算机性能的指数级提升，很大程度上依赖于硅芯片上功能结构的持续微缩。此次研发的纳米 OLED 像素，直径仅为 100 纳米，约为现有技术的 1/50，而最大像素密度较以往提升了约 2500 倍。这一技术突破为超高分辨率显示奠定了坚实基础，例如可应用于近眼显示设备，呈现出远超当前水平的高清锐利图像。团队以苏黎世联邦理工学院校徽为演示案例，通过 2800 个纳米 OLED 组成的图案，其整体尺寸仅与一个人体细胞相当，直观展现了该技术的微型化优势。

纳米 OLED 的应用价值远超显示领域。凭借其微小尺寸，可作为高分辨率显微镜的光源，精准照射样品的亚微米级区域，结合计算机图像合成技术，实现前所未有的细节呈现效果。此外，这些纳米像素还可开发为微型传感器，有望实现对单个神经细胞信号的精准探测，为生物医学研究提供新工具。

值得关注的是，当纳米 OLED 像素间距缩小至光波波长的一半以内时，光波会产生类似水波交汇的干涉效应。通过对纳米 OLED 的精确排列，能够调控光波相位，使相邻像素的光线相互增强或抵消。团队已利用这一特性，成功将 OLED 发出的光束聚焦于特定角度，改变了传统 OLED 全向发光的模式。这一创新不仅为高效微型激光器的研发提供了可能，还能产生在医学成像等领域具有重要应用价值的偏振光，例如可用于精准区分健康组织与癌变组织。

在制造工艺方面，团队采用了特殊的氮化硅陶瓷薄膜。这种薄膜兼具超薄与坚韧的特性，能够在微小面积上保持平整，可作为纳米 OLED 像素的制备模板。该制造方法可直接集成到标准光刻工艺中，与现有芯片制造流程完全兼容，为技术的规模化应用提供了便利条件。

目前，该团队正聚焦于通过精确调控纳米像素间的相互作用，实现相控阵光学技术，进而实现光波的电子化引导与聚焦。这一技术突破不仅将推动全息投影等现有技术的升级，还有望实现环绕观众的三维图像显示，为光学技术与显示产业开辟全新的应用场景与发展空间。

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