Inginerii din Singapore și Institutul de Tehnologie din Massachusetts au dezvoltat un LED minuscul
Lumina din majoritatea cipurilor fotonice provinesurse externe, ceea ce duce la o eficiență energetică generală scăzută și limitează sever scalabilitatea acestor cipuri, explică oamenii de știință. Pentru a rezolva această problemă, au dezvoltat surse încorporate folosind diverse materiale, cum ar fi sticlă dopată cu pământuri rare, materiale cu siliciu-germaniu (Ge-on-Si) și compuși semiconductori III-V.
Dispozitivul terminat esteUn LED sub-lungime de undă integrat cu tehnologiile semiconductoare existente (CMOS), care poate funcționa la temperatura camerei, prezintă o intensitate spațială mare (102 ± 48 mW/cm²) și are cea mai mică zonă de radiație (0,09 ± 0,04 μm²) dintre toți emițătorii de siliciu cunoscuți .
Placa semiconductoare (a) cu crescutimaginea cipului (b) și a LED-ului (c). Dispozitiv de microscop holografic (d) și imagine reconstruită (e). Imagine: Alianța Singapore-MIT pentru Cercetare și Tehnologie (SMART)
Pentru a demonstra potențialulAplicație practică, cercetătorii au integrat acest LED într-un microscop holografic liniar, din siliciu, la scară centimetrică, care nu necesită nici o lentilă, nici o gaură.
Un obstacol comun în fără lentileholografie - reconstrucția computațională a obiectului afișat. Metodele tradiționale de procesare a imaginilor necesită cunoștințe detaliate ale configurației experimentale pentru o reconstrucție precisă și sunt sensibile la variabile greu de controlat.
Ilustrație a reconstrucției imaginilor obținute cu un microscop holografic. Imagine: Alianța Singapore-MIT pentru Cercetare și Tehnologie (SMART)
Inginerii au dezvoltat o rețea neuronală caredepășește acest obstacol. Nu necesită pregătire prealabilă și vă permite să procesați imagini din surse noi de lumină fără cunoștințe prealabile despre spectrul sursei sau profilul fasciculului. Cercetătorii observă că tehnologia face posibilă transformarea camerelor din dispozitivele de zi cu zi, cum ar fi telefoanele mobile, în microscoape doar prin modificarea unui cip de siliciu și a unui software.
Datorită costului scăzut și scalabilitățiiProcesele microelectronice CMOS pot face acest lucru fără a crește complexitatea, costul sau factorul de formă a sistemului. Acest lucru ne permite să transformăm, cu relativă ușurință, o cameră a unui telefon mobil într-un microscop holografic de acest tip.
Iksung Kang, coautor al studiului
Citeste mai mult:
Oamenii de știință au văzut pentru prima dată cum o stea devorează planeta: asta, în cele din urmă, așteaptă Pământul
Două super-Pământuri găsite la marginea zonei locuibile: unul dintre ele are o temperatură confortabilă
Oamenii moderni au migrat în Europa altfel decât se credea anterior
Pe copertă: Imagine de svstudioart pe Freepik