研究人員創造出世界上最小的矽 LED 和全息顯微鏡，讓智慧手機應用再提升，相機能成為容易攜帶的高解析度顯微鏡。
雖然光子晶片在照明領域有所進展，但很難集成一個小型、明亮的 on-chip 光發射器，所以製造商一般會採用 off-chip 光源，但這種光源能源效率低，限制光子晶片的擴展性。
現在新加坡與麻省理工學院研究與技術聯盟（SMART）研究人員開發出世界上最小的矽 LED，寬度不到 1 微米，且強度與較大的矽 LED 相媲美，使 off-chip 發射器可能成為過去的產物。
研究人員將他們的迷你矽 LED 放在 55 奈米的 CMOS 中，與其他光電元件一起放到一個晶片上。
為了測試 LED 如何應用在現實世界，他們將其放置在無透鏡全息顯微鏡中，這種顯微鏡比普通顯微鏡小，價格更低。研究人員使用一個光源來照亮樣品，讓光線散射到一個 CMOS 數位圖像感測器上，形成一個數位全息圖，再由電腦處理圖像生成。
不過，用這種顯微鏡重建圖像時可能有些困難，因為需要了解光源的孔徑、波長以及樣品到感測器的距離。對此，研究人員使用一種神經網路演算法來重建全息顯微鏡觀察的物體。
研究人員發現，全息鏡頭提供比普通光學顯微鏡更精確的高解析度圖像，其解析度約 20 微米，比人類皮膚細胞（直徑是 20 到 40 微米）和白血球（30 微米）還小。
研究人員認為，這些研究可能有助於重建微觀物體，如人體組織樣本和植物種子，也可用於現有的智慧手機鏡頭，只需修改手機的矽膠晶片和軟體，就能將手機轉換成高解析度的顯微鏡。
研究作者 Rajeev Ram 表示，新 LED 因為波長關係，再加上高強度和奈米級的發射區域，有望成為生物成像和生物感應應用的理想選擇。
（首圖來源：pixabay）
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