کوچکترین LED جهان می تواند دوربین گوشی شما را به یک میکروسکوپ با وضوح بالا تبدیل کند

محققان کوچکترین LED سیلیکونی و میکروسکوپ هولوگرافیک جهان را ساخته اند که طیف گسترده ای از کاربردهای بالقوه را باز می کند، از جمله تبدیل دوربین گوشی هوشمند شما به یک میکروسکوپ قابل حمل و با وضوح بالا.

فوتونیک حوزه ای از فناوری است که به انتقال و خواص فوتون ها مربوط می شود. پیشرفت‌های فوتونیک منجر به نوآوری‌ها در طیف گسترده‌ای از زمینه‌ها از جمله ارتباطات داده‌های نوری، تصویربرداری، علوم زیستی و مراقبت‌های بهداشتی، و نور و نمایشگرها شده است.

در حالی که تراشه‌های فوتونیک – ریزتراشه‌های حاوی دو یا چند جزء فوتونیک که یک مدار عملکردی را تشکیل می‌دهند – راه طولانی را در زمینه روشنایی پیموده‌اند، ادغام یک ساطع‌کننده نور کوچک و روشن روی تراشه، گریزان مانده است. به طور معمول، سازندگان به استفاده از منبع نور خارج از تراشه متوسل می شوند که بازده انرژی پایینی دارد و مقیاس پذیری تراشه های فوتونی را محدود می کند.

اما به لطف محققان اتحاد تحقیقات و فناوری سنگاپور-MIT (SMART) که کوچکترین دیود ساطع کننده نور سیلیکونی (LED) جهان را ساخته اند، ممکن است ساطع کننده های بدون تراشه متعلق به گذشته باشند. عریض – با شدت قابل مقایسه با ال ای دی های سیلیکونی بسیار بزرگتر.

ادغام ساطع کننده های روی تراشه قبلی در پلت فرم های استاندارد مکمل اکسید فلز-نیمه هادی (CMOS) دشوار بوده است. CMOS یک مدار مجتمع است که بر روی یک برد مدار چاپی ساخته شده است، فناوری نیمه هادی که در بیشتر تراشه های امروزی استفاده می شود. در تلفن های همراه، CMOS به عنوان “چشم” دوربین استفاده می شود.

در اینجا، محققان LED سیلیکونی کوچک خود را در یک گره CMOS 55 نانومتری در کنار سایر اجزای فوتونیکی و الکترونیکی قرار دادند – همه روی یک تراشه. برای آزمایش نحوه استفاده از LED آنها در یک موقعیت واقعی، آنها آن را در یک میکروسکوپ هولوگرافیک بدون عدسی قرار دادند. میکروسکوپ‌های بدون لنز کوچک‌تر از میکروسکوپ‌های معمولی و ارزان‌تر هستند، زیرا به سیستم‌های لنز پیچیده و دقیق نیاز ندارند. آنها از یک منبع نور برای روشن کردن نمونه استفاده می کنند. سپس نور بر روی یک سنسور تصویر دیجیتال CMOS پراکنده می شود و یک هولوگرام دیجیتالی ایجاد می کند که کامپیوتر برای تولید تصویر پردازش می کند.