Инженеры из Сингапура и Массачусетского технологического института разработали крошечный светодиод,
ほとんどのフォトニックチップ内の光は、その結果、全体的なエネルギー効率が低くなり、これらのチップの拡張性が大幅に制限されると科学者たちは説明しています。この問題を解決するために、彼らは、希土類ドープガラス、シリコンゲルマニウム材料（Ge-on-Si）、III-V族半導体化合物などのさまざまな材料を使用した埋め込みソースを開発しました。
完成した端末は、既存の半導体技術 (CMOS) と統合されたサブ波長 LED は、室温で動作でき、高い空間強度 (102 ± 48 mW/cm²) を示し、既知のすべてのシリコン エミッターの中で最小の放射面積 (0.09 ± 0.04 μm²) を持ちます。 。
増加した半導体ウェーハ (a)チップ (b) と LED (c) の画像。ホログラフィック顕微鏡デバイス (d) と再構成画像 (f)。画像: シンガポール-MIT 研究技術同盟 (SMART)
ポテンシャルを発揮するには実際の応用では、研究者らはこの LED を、レンズも穴も必要としないセンチメートルスケールのリニア全シリコンホログラフィック顕微鏡に統合しました。
Часто встречающееся препятствие в безлинзовой голографии — вычислительная реконструкция отображаемого объекта. Традиционные методы обработки изображений требуют детального знания экспериментальной установки для точной реконструкции и чувствительны к трудно контролируемым переменным.
ホログラフィック顕微鏡で得られた画像の再構成の図。画像: シンガポール-MIT 研究技術同盟 (SMART)
エンジニアはニューラル ネットワークを開発しました。この障害を克服します。事前のトレーニングは必要なく、光源スペクトルやビーム プロファイルに関する事前知識がなくても、新しい光源からの画像を処理できます。研究者らは、この技術により、シリコンチップとソフトウェアを変更するだけで、携帯電話などの日常機器のカメラを顕微鏡に変えることが可能になると指摘している。
低コストと拡張性のためCMOS マイクロエレクトロニクス プロセスは、複雑さ、コスト、システム フォーム ファクターを増加させることなくこれを実現できます。これにより、比較的簡単に携帯電話のカメラをこのタイプのホログラフィック顕微鏡に変換することができます。
Iksung Kang、研究共著者
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