国外研究人员开发出世界上最小的硅基LED

研究人员创造出世界上最小的硅LED和全息显微镜,让智慧手机应用再提升,相机能成为容易携带的高分辨率显微镜。

虽然光子芯片在照明领域有所进展,但很难集成一个小型、明亮的on-chip光发射器,所以制造商一般会采用off-chip光源,但这种光源能源效率低,限制光子芯片的扩展性。

现在新加坡与麻省理工学院研究与技术联盟(SMART)研究人员开发出世界上最小的硅LED,宽度不到1微米,且强度与较大的硅LED相媲美,使off-chip发射器可能成为过去的产物。

研究人员将他们的迷你硅LED放在55奈米的CMOS中,与其他光电元件一起放到一个芯片上。

国外研究人员开发出世界上最小的硅基LED

图片来源:拍信网正版图库

为了测试LED如何应用在现实世界,他们将其放置在无透镜全息显微镜中,这种显微镜比普通显微镜小,价格更低。研究人员使用一个光源来照亮样品,让光线散射到一个CMOS数位图像传感器上,形成一个数位全息图,再由计算机处理图像生成。

不过,用这种显微镜重建图像时可能有些困难,因为需要了解光源的孔径、波长以及样品到传感器的距离。对此,研究人员使用一种神经网络算法来重建全息显微镜观察的物体。

研究人员发现,全息镜头提供比普通光学显微镜更精确的高分辨率图像,其分辨率约20微米,比人类皮肤细胞(直径是20到40微米)和白血球(30微米)还小。

研究人员认为,这些研究可能有助于重建微观物体,如人体组织样本和植物种子,也可用于现有的智慧手机镜头,只需修改手机的硅胶芯片和软件,就能将手机转换成高分辨率的显微镜。

研究作者Rajeev Ram表示,新LED因为波长关系,再加上高强度和奈米级的发射区域,有望成为生物成像和生物感应应用的理想选择。(来源:科技新报)

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