طور فريق في ETH Zurich بقيادة البروفيسور Chih-Jen Shih عملية تصنيع لمصابيح OLED على مقياس نانوي، ونُشرت نتائجهم في Nature Photonics. عمل على المشروع طالب الدكتوراه Jiwoo Oh والباحث ما بعد الدكتوراه Tommaso Marcato، وقد ركّزوا على تصغير حجم البكسلات ورفع كثافتها.
ذكر الفريق أن أصغر البكسلات يصل قطرها إلى 100 نانومتر، بينما صمموا بكسلاً بحوالي 200 نانومتر عند عرض شعار مكوَّن من 2,800 مصباح نانوي بحجم يقارب خلية بشرية. وفق Marcato، أصبحت الكثافة القصوى للبكسلات أعلى بنحو 2500 مرة عن السابق.
عندما تكون البكسلات أقرب من نصف طول موجة الضوء، تتفاعل موجاتها بدلاً من أن تتصرف بشكل مستقل، والحد الحرج للضوء المرئي يقع تقريباً بين 200 و400 نانومتر. استَخدمت المجموعة أغشية نيتريد السيليكون لصنع قوالب رقيقة جداً، أرق بحوالي 3,000 مرة من الأقنعة المعدنية القديمة، ما يسمح بدمجها في عمليات الليثوغرافيا القياسية.
يهدف الفريق الآن للتحكم بكل نانو-بكسل على حدة، مع إمكانيات مستقبلية تشمل مصفوفات بصرية مرحلية، ليزرات صغيرة، و"meta-pixels" مجمعة قد تشكل صوراً ثلاثية الأبعاد. تطوّر هذا العمل في إطار منحة Consolidator مُنحت لـShih في 2024 من المؤسسة الوطنية السويسرية للعلوم (SNSF).
كلمات صعبة
- تصنيع — عملية صنع منتجات أو أجهزة تقنية.
- نانوي — مرتبط بقياسات أصغر من الميكرومتر.
- بكسل — أصغر نقطة ضوئية عرض على شاشة.البكسلات, بكسلاً
- كثافة — عدد عناصر أو وحدات في مساحة.الكثافة
- طول موجة — المسافة بين قمتين متتاليتين للموجة.
- غشاء — طبقة رقيقة تفصل أو تغطي سطحاً.أغشية
- ليثوغرافيا — تقنية لعمل أشكال دقيقة على سطح.الليثوغرافيا
- قالب — نموذج أو قالب يستخدم للتشكيل.قوالب
تلميح: مرّر المؤشر أو ركّز أو اضغط على الكلمات المظلَّلة داخل القصة لرؤية تعريفات سريعة أثناء القراءة أو الاستماع.
أسئلة للمناقشة
- ما الفوائد الممكنة لزيادة كثافة البكسلات في الشاشات؟ اذكر مثالين.
- ما التحديات التقنية أو العملية التي قد تظهر عند محاولة التحكم بكل نانو-بكسل على حدة؟
- هل ترى تطبيقات عملية لبكسلات مجمعة ثلاثية الأبعاد في الحياة اليومية؟ ولماذا؟
