قام مهندسون من سنغافورة ومعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا بتطوير مصباح LED صغير
يأتي الضوء في معظم الرقائق الضوئية منالمصادر الخارجية ، مما أدى إلى انخفاض كفاءة الطاقة بشكل عام ويحد بشدة من قابلية هذه الرقائق للتوسع ، كما أوضح العلماء. لحل هذه المشكلة ، قاموا بتطوير مصادر مضمنة باستخدام مواد مختلفة مثل الزجاج المخدر الأرضي النادر ، ومواد السيليكون والجرمانيوم (Ge-on-Si) ، ومركبات أشباه الموصلات III-V.
الجهاز النهائي هومصباح LED بطول موجة فرعية مدمج مع تقنيات أشباه الموصلات الحالية (CMOS) ، والتي يمكن أن تعمل في درجة حرارة الغرفة ، وتُظهر كثافة مكانية عالية (102 ± 48 ميجاوات / سم 2) ولها أصغر منطقة إشعاع (0.09 ± 0.04 ميكرومتر 2) من جميع بواعث السيليكون المعروفة .
رقاقة أشباه الموصلات (أ) مع زيادةصورة الشريحة (ب) والصمام (ج). جهاز المجهر الهولوغرافي (د) والصورة المعاد بناؤها (و). الصورة: تحالف سنغافورة-معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا للأبحاث والتكنولوجيا (سمارت)
لإثبات الإمكاناتتطبيقًا عمليًا ، قام الباحثون بدمج هذا LED في مجهر ثلاثي الأبعاد خطي من السيليكون بالكامل لا يتطلب عدسة أو ثقبًا.
عقبة مشتركة في lenslessالتصوير المجسم - إعادة البناء الحسابي للكائن المعروض. تتطلب طرق معالجة الصور التقليدية معرفة تفصيلية بالإعداد التجريبي لإعادة البناء الدقيق وتكون حساسة للمتغيرات التي يصعب التحكم فيها.
رسم توضيحي لإعادة بناء الصور التي تم الحصول عليها بالمجهر الهولوغرافي. الصورة: تحالف سنغافورة-معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا للأبحاث والتكنولوجيا (سمارت)
طور المهندسون شبكة عصبيةيتغلب على هذه العقبة. لا يتطلب تدريبًا مسبقًا ويسمح لك بمعالجة الصور من مصادر الضوء الجديدة دون معرفة مسبقة بطيف المصدر أو ملف تعريف الحزمة. لاحظ الباحثون أن التكنولوجيا تجعل من الممكن تحويل الكاميرات في الأجهزة اليومية مثل الهواتف المحمولة إلى مجاهر فقط عن طريق تعديل شريحة السيليكون والبرمجيات.
بسبب التكلفة المنخفضة وقابلية التوسعيمكن لعمليات الإلكترونيات الدقيقة CMOS القيام بذلك دون زيادة التعقيد أو التكلفة أو عامل شكل النظام. يتيح لنا ذلك تحويل كاميرا الهاتف المحمول بسهولة نسبية إلى مجهر ثلاثي الأبعاد من هذا النوع.
إيكسونغ كانغ ، مؤلف مشارك في الدراسة
قراءة المزيد:
رأى العلماء لأول مرة كيف يلتهم النجم الكوكب: هذا ، في النهاية ، ينتظر الأرض
تم العثور على اثنين من الأرض الفائقة على حافة المنطقة الصالحة للسكن: أحدهما لديه درجة حرارة مريحة
هاجر الإنسان الحديث إلى أوروبا بشكل مختلف عما كان يُعتقد سابقًا
على الغلاف: صورة svstudioart على Freepik