スマートフォンの3Dデジタルホログラム

以前はSF映画でしか見られなかった3Dホログラムが、間もなく私たちの日常生活に取り入れられる可能性があります。これまで、位相シフトホログラフィ法に基づく3Dホログラムは、偏光フィルターを備えた大型の専用カメラを使用してキャプチャできました。しかし、韓国の研究グループは、スマートフォンなどのモバイルデバイスでホログラムを取得できる技術を開発したばかりです。

韓国科学技術研究所（KIST、延世大学校所長）は最近、光電子材料・デバイスセンターの朴ミンチョル博士とド・ギョンファン博士が率いる研究チームが協力して発表した。延世大学物理学部のソンギル・イム教授が率いる研究チームは、追加の偏光フィルターなしで近赤外領域の光の偏光を検出するフォトダイオードの開発に成功し、小型化されたホログラフィック画像を実現しました。 2D半導体材料を使用した3Dデジタルホログラム用センサー：二セレン化レニウムおよび二セレン化タングステン。

光を電流信号に変換するフォトダイオードは、デジタルカメラやスマートフォンカメラのイメージセンサーのピクセル内に不可欠なコンポーネントです。通常のカメラのイメージセンサーに光の偏光を感知する機能を導入することで、さまざまな新しい情報が提供され、3Dホログラムの保存が可能になります。以前の偏光検知カメラには、サイズがマイクロメートル未満の超小型光ダイオードイメージセンサーに取り付けられた、サイズが数百マイクロメートルの追加の偏光フィルターがあります。したがって、それらは統合および小型化することができないため、携帯型電子機器に実装することができなかった。

研究グループは、n型半導体である二セレン化レニウム（近赤外（980 nm）領域の光の直線偏光角に依存する光吸収の違いを示す）とp型半導体を積み重ねてフォトダイオードを開発しました。偏光に依存する光応答の違いを示さないが、優れた性能を可能にする二セレン化タングステン。このデバイスは、紫外線から近赤外までのさまざまな波長の光検出に優れており、近赤外領域の光の偏光特性を選択的に検出することもできます。研究グループは、このデバイスを利用して、偏光特性を記録するデジタルホログラフィックイメージセンサーを作成し、ホログラムを正常にキャプチャしました。