Инженери от Сингапур и Масачузетския технологичен институт разработиха малък светодиод
Светлината в повечето фотонни чипове идва отвъншни източници, което води до ниска обща енергийна ефективност и силно ограничава скалируемостта на тези чипове, обясняват учените. За да разрешат този проблем, те разработиха вградени източници, използващи различни материали като стъкло с добавка на редкоземни елементи, силициево-германиеви материали (Ge-on-Si) и полупроводникови съединения III-V.
Готовото устройство еСветодиод с дължина на вълната, интегриран със съществуващите полупроводникови технологии (CMOS), който може да работи при стайна температура, показва висок пространствен интензитет (102 ± 48 mW/cm²) и има най-малката площ на излъчване (0,09 ± 0,04 μm²) от всички известни силициеви излъчватели .
Полупроводникова пластина (а) с увеличенаизображение на чипа (b) и светодиода (c). Устройство за холографски микроскоп (d) и реконструирано изображение (e). Изображение: Сингапур-MIT Alliance for Research and Technology (SMART)
Да демонстрира потенциалпрактическо приложение, изследователите са интегрирали този светодиод в линеен, изцяло силициев холографски микроскоп със сантиметрова скала, който не изисква нито леща, нито дупка.
Често срещано препятствие при безобективнихолография - изчислителна реконструкция на показвания обект. Традиционните методи за обработка на изображения изискват подробно познаване на експерименталната настройка за точна реконструкция и са чувствителни към трудни за контрол променливи.
Илюстрация на реконструкция на изображения, получени с холографски микроскоп. Изображение: Сингапур-MIT Alliance for Research and Technology (SMART)
Инженерите са разработили невронна мрежа, коятопреодолява това препятствие. Не изисква предварително обучение и ви позволява да обработвате изображения от нови източници на светлина без предварително познаване на спектъра на източника или профила на лъча. Изследователите отбелязват, че технологията прави възможно превръщането на камери в ежедневни устройства като мобилни телефони в микроскопи само чрез модифициране на силиконов чип и софтуер.
Поради ниската цена и мащабируемосттаПроцесите на CMOS микроелектроника могат да направят това без увеличаване на сложността, цената или форм-фактора на системата. Това ни позволява да преобразуваме сравнително лесно камера на мобилен телефон в холографски микроскоп от този тип.
Iksung Kang, съавтор на изследването
Прочетете още:
Учените за първи път видяха как звезда поглъща планетата: това в крайна сметка чака Земята
Две суперземи, открити на ръба на обитаемата зона: едната от тях има комфортна температура
Съвременните хора са мигрирали в Европа по различен начин, отколкото се смяташе досега
На корицата: Изображение от svstudioart на Freepik