麻省理工學院和格芯新加坡組成的研究團隊最近發表了一項研究，通過開發世界上最小的具有增強應變傳感能力的 LED，展示了LED 技術的突破性進展。
這項新技術有可能通過僅修改矽晶片和軟體，將智慧型手機等日常設備中的現有攝影機轉換為顯微鏡。這一進步對各個領域診斷工具的小型化具有重大意義，包括室內農業和可持續農業。
研究人員通過其突破性的 LED 應變傳感器設計解決了兩個關鍵技術問題：尺寸和靈敏度。傳統上，應變傳感器較大，可能無法在較低的應變水平下提供準確的讀數。這限制了它們在微機電系統（MEMS）、可穿戴技術和需要精確測量的生物醫學設備等領域的適用性。研究人員通過開發世界上最小的 LED 應變傳感器克服了這些限制，該傳感器的尺寸僅為 1.7 平方米，同時還提供了增強的靈敏度，甚至可以檢測最小的應變變化。
目前，大多數光子晶片從晶片外部的光源獲取光，這導致能源效率降低並限制了其潛力。研究人員已經嘗試了各種材料來直接在晶片上製造光發射器，但將這些材料集成到標準的晶片製造工藝中一直具有挑戰性。矽是一種常用材料，已顯示出潛力，但由於其間接帶隙而效率低下。這一點，加上可用材料和製造工具的限制，阻礙了可以集成到常見晶片製造平台中的小型原生矽發射器的開發。
在實際應用中，團隊利用這種微型LED製造了世界最小的全息顯微鏡。同時，研究人員還開發了一種突破性的神經網路算法。該算法可以重建由全息顯微鏡測量的物體，從而可以更好地檢查細胞和細菌等微觀物體，而無需大型傳統顯微鏡或額外的透鏡。
這項研究還使我們更接近光子學的一個主要目標：創建一個強大的超小型光發射器，可以直接集成到光子晶片中，這一直是該領域的一個挑戰。
