Engenheiros de Cingapura e do Instituto de Tecnologia de Massachusetts desenvolveram um minúsculo LED
A luz na maioria dos chips fotônicos vem defontes externas, resultando em baixa eficiência energética geral e limita severamente a escalabilidade desses chips, explicam os cientistas. Para resolver esse problema, eles desenvolveram fontes embutidas usando vários materiais, como vidro dopado com terras raras, materiais de silício-germânio (Ge-on-Si) e compostos semicondutores III-V.
O dispositivo acabado éUm LED de subcomprimento de onda integrado às tecnologias de semicondutores existentes (CMOS), que pode operar em temperatura ambiente, exibe alta intensidade espacial (102 ± 48 mW/cm²) e possui a menor área de radiação (0,09 ± 0,04 μm²) de todos os emissores de silício conhecidos .
Bolacha semicondutora (a) com aumentoimagem do chip (b) e do LED (c). Dispositivo de microscópio holográfico (d) e imagem reconstruída (e). Imagem: Singapore-MIT Alliance for Research and Technology (SMART)
Para demonstrar potencialaplicação prática, os pesquisadores integraram este LED em um microscópio holográfico linear de escala centimétrica, todo em silício, que não requer lente nem orifício.
Um obstáculo comum em lentes sem lenteholografia - reconstrução computacional do objeto exibido. Os métodos tradicionais de processamento de imagens requerem conhecimento detalhado da configuração experimental para uma reconstrução precisa e são sensíveis a variáveis de difícil controle.
Ilustração da reconstrução de imagens obtidas com um microscópio holográfico. Imagem: Singapore-MIT Alliance for Research and Technology (SMART)
Engenheiros desenvolveram uma rede neural quesupera este obstáculo. Não requer treinamento prévio e permite processar imagens de novas fontes de luz sem conhecimento prévio do espectro da fonte ou perfil do feixe. Os pesquisadores observam que a tecnologia torna possível transformar câmeras em dispositivos comuns, como telefones celulares, em microscópios apenas modificando um chip de silício e um software.
Devido ao baixo custo e escalabilidadeOs processos de microeletrônica CMOS podem fazer isso sem aumentar a complexidade, o custo ou o fator de forma do sistema. Isso nos permite converter, com relativa facilidade, uma câmera de celular em um microscópio holográfico desse tipo.
Iksung Kang, coautor do estudo
Consulte Mais informação:
Os cientistas viram pela primeira vez como uma estrela devora o planeta: isso, no final, está esperando pela Terra
Duas super-Terras encontradas no limite da zona habitável: uma delas tem temperatura confortável
Os humanos modernos migraram para a Europa de maneira diferente do que se pensava anteriormente
Na capa: Imagem de svstudioart no Freepik