Прозорі гнучкі фотонні чипи можна виготовляти одразу на цілих пластинах
Дослідники MIT створили масштабований процес виготовлення фотонних чипів, які одночасно є гнучкими й оптично прозорими. Технологія працює на рівні цілої напівпровідникової пластини, що важливо для майбутнього серійного виробництва.
Кремнієва фотоніка використовує світло для передачі й обробки інформації всередині чипа, але традиційні підкладки зазвичай жорсткі та непрозорі.
Фотоніку можна переносити на нові поверхні
Гнучкий прозорий чип можна згинати навколо поверхні або інтегрувати в носимий пристрій без масивної жорсткої плати.
Це відкриває шлях до майже непомітних сенсорів, гнучких систем доповненої реальності та оптичних інтерфейсів, які можна розміщувати на вигнутих поверхнях.
Водночас фотонні хвилеводи мають зберігати точну геометрію, інакше втрати світла різко зростають.
Wafer-scale процес — головна умова практичності
Багато гнучких фотонних демонстрацій виготовляють по одному пристрою, що не підходить для масового ринку. Новий процес розрахований на одночасне формування великої кількості елементів на пластині.
Це дозволяє використовувати інфраструктуру, близьку до сучасного напівпровідникового виробництва, замість повністю ручного складання.
Наступна задача — інтегрувати джерела світла, детектори й електроніку керування без втрати гнучкості.
Якщо це вдасться, фотонні системи зможуть виходити за межі жорстких серверних модулів і переходити в одяг, медичні сенсори, дисплеї та оптичні поверхні нового типу.
Прозорість особливо важлива для пристроїв, що працюють перед оком або камерою. Електроніка й фотоніка можуть виконувати обчислення або сенсорну функцію, не перекриваючи основне поле зору.
Для цієї технології наступним критичним кроком буде перевірка масштабованості: лабораторний прототип має зберегти свої переваги після переходу до серійного виготовлення, більшої кількості компонентів і тривалої роботи в реальних умовах.
Такий процес може бути корисним і для оптичних сенсорів, що контактують зі шкірою. Гнучкий чип краще повторює форму поверхні, а прозорість дозволяє одночасно пропускати світло для вимірювання та зберігати компактність системи.
Для доповненої реальності це особливо перспективно: оптичні елементи можна розміщувати ближче до ока або на вигнутій поверхні оправи, не додаючи товстої непрозорої підкладки.
