Singapūro ir Masačusetso technologijos instituto inžinieriai sukūrė mažytį šviesos diodą
Daugumos fotoninių lustų šviesa kyla išišorinių šaltinių, dėl ko bendras energijos vartojimo efektyvumas yra žemas ir labai riboja šių lustų mastelio keitimą, aiškina mokslininkai. Norėdami išspręsti šią problemą, jie sukūrė įterptuosius šaltinius, naudodami įvairias medžiagas, tokias kaip retųjų žemių legiruotas stiklas, silicio-germanio medžiagos (Ge-on-Si) ir III-V puslaidininkių junginiai.
Baigtas prietaisas yraSubbangos šviesos diodas, integruotas su esamomis puslaidininkių technologijomis (CMOS), galintis veikti kambario temperatūroje, pasižymi dideliu erdviniu intensyvumu (102 ± 48 mW/cm²) ir turi mažiausią spinduliavimo plotą (0,09 ± 0,04 μm²) iš visų žinomų silicio skleidėjų. .
Puslaidininkinė plokštelė (a) su padidintalusto (b) ir šviesos diodo (c) vaizdas. Holografinis mikroskopas (d) ir atkurtas vaizdas (e). Vaizdas: Singapūro ir MIT tyrimų ir technologijų aljansas (SMART)
Norėdami parodyti potencialąpraktikoje, mokslininkai integravo šį šviesos diodą į centimetro mastelio linijinį, viso silicio holografinį mikroskopą, kuriam nereikia nei objektyvo, nei skylės.
Dažna kliūtis be objektyvoholografija – kompiuterinė rodomo objekto rekonstrukcija. Tradiciniai vaizdo apdorojimo metodai reikalauja išsamių žinių apie eksperimentinę sąranką, kad būtų galima tiksliai atkurti, ir yra jautrūs sunkiai kontroliuojamiems kintamiesiems.
Holografiniu mikroskopu gautų vaizdų rekonstrukcijos iliustracija. Vaizdas: Singapūro ir MIT tyrimų ir technologijų aljansas (SMART)
Inžinieriai sukūrė neuroninį tinklą, kurisįveikia šią kliūtį. Tai nereikalauja išankstinio mokymo ir leidžia apdoroti vaizdus iš naujų šviesos šaltinių be išankstinių žinių apie šaltinio spektrą ar spindulio profilį. Tyrėjai pažymi, kad ši technologija leidžia kasdieniuose įrenginiuose, pavyzdžiui, mobiliuosiuose telefonuose, esančias kameras paversti mikroskopais tik modifikuojant silicio lustą ir programinę įrangą.
Dėl mažos kainos ir mastelioCMOS mikroelektronikos procesai gali tai padaryti nepadidinant sudėtingumo, sąnaudų ar sistemos formos faktoriaus. Tai leidžia mums palyginti lengvai konvertuoti mobiliojo telefono kamerą į tokio tipo holografinį mikroskopą.
Iksung Kang, tyrimo bendraautorius
Skaityti daugiau:
Mokslininkai pirmą kartą pamatė, kaip žvaigždė praryja planetą: galiausiai ji laukia Žemės
Dvi superžemės, rastos gyvenamosios zonos pakraštyje: viena iš jų turi patogią temperatūrą
Šiuolaikiniai žmonės į Europą migravo kitaip, nei manyta anksčiau
Viršelyje: „Svstudioart“ vaizdas „Freepik“.