Inžinieri zo Singapuru a Massachusettského technologického inštitútu vyvinuli malú LED diódu
Svetlo vo väčšine fotonických čipov pochádza zexterné zdroje, čo vedie k nízkej celkovej energetickej účinnosti a výrazne obmedzuje škálovateľnosť týchto čipov, vysvetľujú vedci. Na vyriešenie tohto problému vyvinuli vstavané zdroje využívajúce rôzne materiály, ako je sklo dopované vzácnymi zeminami, kremíkovo-germánové materiály (Ge-on-Si) a polovodičové zlúčeniny III-V.
Hotové zariadenie jeLED pod vlnovou dĺžkou integrovaná s existujúcimi polovodičovými technológiami (CMOS), ktorá môže pracovať pri izbovej teplote, vykazuje vysokú priestorovú intenzitu (102 ± 48 mW/cm²) a má najmenšiu plochu žiarenia (0,09 ± 0,04 μm²) zo všetkých známych kremíkových žiaričov .
Polovodičový plátok (a) so zvýšenýmobrázok čipu (b) a LED (c). Zariadenie holografického mikroskopu (d) a rekonštruovaný obraz (f). Obrázok: Singapursko-MIT Aliancia pre výskum a technológie (SMART)
Ukázať potenciálpraktickej aplikácie výskumníci integrovali túto LED do centimetrového lineárneho, celokremíkového holografického mikroskopu, ktorý nevyžaduje šošovku ani dieru.
Bežná prekážka v objektíveholografia - výpočtová rekonštrukcia zobrazovaného objektu. Tradičné metódy spracovania obrazu vyžadujú detailnú znalosť experimentálneho nastavenia pre presnú rekonštrukciu a sú citlivé na ťažko kontrolovateľné premenné.
Ilustrácia rekonštrukcie obrazov získaných holografickým mikroskopom. Obrázok: Singapursko-MIT Aliancia pre výskum a technológie (SMART)
Inžinieri vyvinuli neurónovú sieť, ktoráprekonáva túto prekážku. Nevyžaduje predchádzajúce školenie a umožňuje spracovať snímky z nových svetelných zdrojov bez predchádzajúcej znalosti spektra zdroja alebo profilu lúča. Výskumníci poznamenávajú, že táto technológia umožňuje premeniť fotoaparáty v každodenných zariadeniach, ako sú mobilné telefóny, na mikroskopy iba úpravou silikónového čipu a softvéru.
Vďaka nízkej cene a škálovateľnostiProcesy mikroelektroniky CMOS to dokážu bez zvýšenia zložitosti, nákladov alebo systémového faktora. To nám umožňuje relatívne ľahko previesť fotoaparát mobilného telefónu na holografický mikroskop tohto typu.
Iksung Kang, spoluautor štúdie
Čítaj viac:
Vedci prvýkrát videli, ako hviezda požiera planétu: toto nakoniec čaká Zem
Dve superzeme nachádzajúce sa na okraji obývateľnej zóny: jedna z nich má príjemnú teplotu
Moderní ľudia migrovali do Európy inak, ako sa doteraz predpokladalo
Na obale: Obrázok od svstudioart na Freepiku