Ученые создали микроскопических датчики — на одной монете умещается до 300 тыс. устройств

Ученые создали микроскопических датчики — на одной монете умещается до 300 тыс. устройств. Для питания и связи они используют свет, а в будущем на их основе можно будет создать новое поколение микросенсоров с большой вычислительной мощностью и низким энергопотреблением. Статья исследователей из Корнельского университета опубликована в журнале PNAS.

​

Исследователи разработали датчики размером около 100 микрон — по размеры они меньше, чем пылинка на мониторе компьютера. Несмотря на миниатюрный размер, они оснащены интегральной схемой, солнечными элементами и светодиодами (LED), которые позволяют им использовать свет для питания и связи.

Главной особенностью разработки является не крайне малый размер устройств, а платформа, которая позволяет производить их серийно. В будущем эти устройства могут быть использованы для создания очень экономичных в части энергопотребления сенсоров.

Для того, чтобы адаптировать их для этой цели, ученым пришлось решить довольно сложную проблему. Дело в том, что разместить крошечные микросхемы на кремниевой пластине сенсора относительно легко, но добавить к ним светодиоды трудно, поскольку они сделаны из другого материала: арсенида галлия.

Чтобы перенести светодиоды на пластину с электрическими компонентами и интегрировать их, исследователи разработали сложный метод сборки, включающий более 15 слоев фотолитографии, 30 различных материалов и более 100 этапов.

«В определенном смысле это старая идея — создавать чипы и сенсоры на основе массива крошечных датчиков, подобных этим. Но мы смогли применить эту идею на практике, а также сделали производство датчиков массовым. В ближайшем будущем мы планируем производить эти устройства миллионами»

 

Ньюман Макьюен, ведущий автор исследования

https://hightech.fm/2020/04/23...