Des ingénieurs de Singapour et du Massachusetts Institute of Technology ont développé une minuscule LED
La lumière dans la plupart des puces photoniques provient desources externes, ce qui entraîne une faible efficacité énergétique globale et limite considérablement l'évolutivité de ces puces, expliquent les scientifiques. Pour résoudre ce problème, ils ont développé des sources embarquées utilisant divers matériaux tels que le verre dopé aux terres rares, les matériaux silicium-germanium (Ge-on-Si) et les composés semi-conducteurs III-V.
L'appareil fini estUne LED de sous-longueur d'onde intégrée aux technologies de semi-conducteurs existantes (CMOS), qui peut fonctionner à température ambiante, présente une intensité spatiale élevée (102 ± 48 mW/cm²) et possède la plus petite zone de rayonnement (0,09 ± 0,04 μm²) de tous les émetteurs au silicium connus .
Plaquette semi-conductrice (a) avec augmentationimage de la puce (b) et de la LED (c). Microscope holographique (d) et image reconstruite (e). Image: Alliance Singapour-MIT pour la recherche et la technologie (SMART)
Pour démontrer le potentielapplication pratique, les chercheurs ont intégré cette LED dans un microscope holographique linéaire tout en silicium à l'échelle centimétrique ne nécessitant ni lentille ni trou.
Un obstacle courant dans les appareils sans objectifholographie - reconstruction informatique de l'objet affiché. Les méthodes traditionnelles de traitement d’images nécessitent une connaissance détaillée de la configuration expérimentale pour une reconstruction précise et sont sensibles aux variables difficiles à contrôler.
Illustration de la reconstruction d'images obtenues avec un microscope holographique. Image: Alliance Singapour-MIT pour la recherche et la technologie (SMART)
Des ingénieurs ont développé un réseau de neurones quisurmonte cet obstacle. Il ne nécessite aucune formation préalable et permet de traiter des images à partir de nouvelles sources lumineuses sans connaissance préalable du spectre de la source ou du profil du faisceau. Les chercheurs notent que la technologie permet de transformer les caméras des appareils de tous les jours tels que les téléphones portables en microscopes uniquement en modifiant une puce de silicium et un logiciel.
En raison du faible coût et de l'évolutivitéLes processus microélectroniques CMOS peuvent le faire sans augmenter la complexité, le coût ou le facteur de forme du système. Cela nous permet de convertir, avec une relative facilité, une caméra de téléphone portable en un microscope holographique de ce type.
Iksung Kang, co-auteur de l'étude
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