新型LED可用于構(gòu)建迄今最小的全息顯微鏡
新加坡—麻省理工學(xué)院研究與技術(shù)聯(lián)盟的科學(xué)家開發(fā)了世界上最小的LED(發(fā)光二極管)。這種新型LED可用于構(gòu)建迄今最小的全息顯微鏡,讓現(xiàn)有手機(jī)上的攝像頭僅通過修改硅芯片和軟件即可轉(zhuǎn)換為顯微鏡。相關(guān)研究發(fā)表在最近的《光學(xué)》雜志上。 ![]() (A)完全制造的300毫米晶圓。(B)芯片的特寫。(C)LED打開時的紅外顯微照片。(D)全息顯微鏡裝置。(E)與(F)與 GROUND TRUTH相比,重建的全息圖像的特寫。 這一突破得到了革命性神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法的支持,該算法能夠重建全息顯微鏡觀察的物體,增強(qiáng)對細(xì)胞和細(xì)菌等微觀物體的檢查,而無需笨重的傳統(tǒng)顯微鏡或額外的光學(xué)器件。 大多數(shù)光子芯片中的光都來自芯片外,這導(dǎo)致整體能源效率低下,從根本上限制了芯片的可擴(kuò)展性。雖然硅已顯示出作為納米級和獨(dú)立可控發(fā)射器候選材料的潛力,但由于間接帶隙,硅發(fā)射器的量子效率較低。 團(tuán)隊(duì)此次開發(fā)的最小硅發(fā)射器,其光強(qiáng)度可與目前最先進(jìn)的大面積硅發(fā)射器相媲美。新型LED在室溫下表現(xiàn)出高空間強(qiáng)度(102±48毫瓦/平方厘米),并且在所有已知的硅發(fā)射器中具有最小的發(fā)射面積(0.09±0.04平方微米)。為了展示潛在的實(shí)際應(yīng)用,研究人員隨后將這種LED集成到一個不需要透鏡或針孔的在線、厘米級全硅全息顯微鏡中。 |