从游戏中飞过头顶的翼手龙到购买前虚拟涂抹化妆品，增强现实和其他沉浸式技术正在改变我们玩耍、观察和学习的方式。能够实现高分辨率全彩成像的廉价超小型发光二极管(LED) 将有助于沉浸式显示器充分发挥其潜力，但目前尚不可用。

现在，在《应用物理快报》最近发表的一项研究中，由美城大学和阿卜杜拉国王科技大学 (KAUST) 的研究人员领导的团队已经成功开发出此类 LED。通过目前可用的制造方法，它们的制造非常简单，这意味着它们可以很容易地融入现代虚拟宇宙应用中。

为什么沉浸式现实需要开发改进的 LED?增强现实和虚拟现实的真实感部分取决于分辨率、细节和色宽。例如，所有颜色都必须明显且可相互区分。氮化镓铟半导体是适用于 LED 的多功能材料，可以满足所有这些要求。然而，将它们构建为同一基板上的单个单元(而不是作为单独的元件)对于获得最佳性能至关重要。这就是研究人员打算做的事情。

“我们根据电子通过薄绝缘层传输的量子力学原理，按顺序将蓝色、绿色和 Micro-LED 阵列通过隧道结连接到同一个晶圆上，”资深作者 (Meijo) 解释道 Motoaki Iwaya 。“我们制造了复杂的台面架构，并达到了每英寸 330 像素的像素密度。”

在每平方厘米 50 安培的电流密度下，LED 的发射波长分别为 486、514 和 604 纳米。发射光谱的半峰全宽足够窄，可以发射红光、蓝光和绿光，并且足以区分它们。“存在一些无关的发射波长，并且和蓝色发射大大低于绿色发射 - 两者均归因于器件制造过程中的损坏，”资深作者 Kazuhiro Ohkawa(KAUST)解释道。“优化晶体生长条件应该可以改善这些缺陷。”

这项工作最大限度地减少了过去基于氮化镓铟技术的 LED 的常见局限性。“在廉价的蓝宝石衬底上制备器件对于实际应用是必要的，我们的实验室正在进行此类工作，”资深作者 Daisuke Iida(KAUST)说道。“我们相信我们的工作是迈向需要超高亮度和清晰度的逼真、沉浸式视觉体验的重要一步。”