MIT和格芯新加坡研发世界最小的LED应变传感器
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对工具的小型化具有重要意义
（映维网Nweon 2023年05月11日）麻省理工学院和格芯新加坡组成的团队先前发表了一项研究，并开发出世界最小的具有增强应变传感能力的LED。在应用方面，团队制造出了世界最小的全息显微镜。另外，所述技术可以将智能手机等日常设备中的现有摄像头转换为显微镜，并且对包括室内农业和其他领域工具的小型化具有重要意义。
值得一提的是，这种技术可以大大提高LED应变传感器在可穿戴技术方面的应用。
行业期望将具有高强度的纳米级片上光源用于集成光子学系统中的各种应用。然而，使用与标准集成电路技术兼容的材料和制造工艺来实现这样的发射器十分具有挑战性。
研究人员通过他们开创性的LED应变传感器设计解决了两个关键技术问题：尺寸和灵敏度。传统上，应变传感器较大，在较低的应变水平下可能无法提供准确的读数。这限制了它们在MEMS、可穿戴技术、以及需要精确测量的生物医学设备等领域的适用性。
所以，研究人员希望开发出世界最小的LED应变传感器克服相关限制。其中，麻省理工学院和格芯新加坡组成的团队探索了一种在CMOS平台制造的具有亚波长发射区的电驱动硅LED。发光二极管的发射光谱集中在1100nm附近，发射面积小于0.14μm2（~∅400nm）。这种发光二极管具有高的空间强度 >50mW/cm2，这与具有更大发射面积的最先进硅基发射器相当。由于亚波长限制，发射表现出高度的空间相干性。
在实际应用中，团队利用这种微型LED制造了世界最小的全息显微镜。同时，研究人员开发了一种突破性的神经网络算法，以重建全息显微镜测量的物体，从而更好地检查细胞和细菌等微观物体，不再需要大型传统显微镜或额外的透镜。
这项研究同时令我们更接近光子学的一个主要目标：创造一种强大的、超小型的光发射器，并且可以直接集成到光子芯片中。
