המיקרוסקופ ההולוגרפי הקטן ביותר זקוק לד סיליקון הקטן ביותר אי פעם

עדכון: 12 באוגוסט 2023
המיקרוסקופ ההולוגרפי הקטן ביותר זקוק לד סיליקון הקטן ביותר אי פעם

לצורה זו של מיקרוסקופ אין אופטיקה קונבנציונלית (ראה תרשימים), אך משתמש במתמטיקה כדי לשחזר תמונה של האובייקט מדפוסי הפרעה. במקרה זה, SMART יצרה ארכיטקטורת רשת עצבית עמוקה כדי לבצע את השחזור - של זרעי צמחים ודגימות רקמות במקרה זה

 

ה-LED בטמפרטורת החדר יוצר על רקיק בגודל 300 מ"מ תוך שימוש בתהליך CMOS בתפזורת מסחרי ללא שינוי של 55 ננומטר יחד עם אלקטרוניקה ורכיבים פוטוניים אחרים, ופולט אינפרא אדום של 1.1מיקרומטר במעל 50mW/cm2 מאזור מתחת ל-0.14 מיקרומטר2 (קוטר של 400 ננומטר בערך).

במיקרוסקופ הוא פונה לחיישן תמונה CMOS בגודל 10 x 12 מ"מ 9.5Mpixel. ניתן לצלם חרוזים בקוטר 20 מיקרומטר.

פסיבית פני השטח התבררה כחשובה עבור LED, שכן ריקומבינציה לא קרינה עקב פגמים פני השטח הופכת לבעיה יותר ככל שהמידות מתכווצות. הנשאים היו מוגבלים בשכבת תחמוצת שער ובשדה החשמלי של המגע העליון מזרקת הנשא, אשר היה עשוי מפוליסיליקון שקוף במקום מתכת אטומה כדי לשפר את הפליטה.

על שחזור תמונה, SMART אמר: "שיטות שחזור מסורתיות דורשות ידע מפורט של מערך הניסוי לשחזור מדויק והן רגישות למשתנים קשים לשליטה כגון סטייות אופטיות, נוכחות רעש ובעיית 'תמונה תאומה'".

הרשת העצבית של הצוות לוקחת בחשבון משתני מערכת, וניתן להשתמש בה ללא ידע מוקדם על הספקטרום או פרופיל האלומה של מקור האור. הוא אינו זקוק לנתוני אימון, ובמקום זאת יש לו מודל פיזיקה מוטבע בתוך האלגוריתם שלו.

"בנוסף לשחזור תמונה הולוגרפי, הרשת הנייטרלית מציעה התאוששות ספקטרום מקור עיוור מדפוס עצימות בודד, מה שמסמן סטייה מכל טכניקות הלמידה הקודמות בפיקוח", על פי SMART, שרואה מיקרוסקופי רשת LED-עצביים דומים בשימוש עבור מעקב אחר תאים חיים או הדמיה ספקטרוסקופית של רקמות ביולוגיות כגון צמחים חיים.

מהנוריות נכתב: "יישומים נוספים כוללים מערך נוריות אלה ב-CMOS כדי ליצור תאורה קוהרנטית ניתנת לתכנות עבור מערכות מורכבות יותר."

הפרטים המלאים של ה-LED פורסמו במאמר הזמין בחינם של Nature Communications 'Si LED באורך תת-גל המשולב בפלטפורמת CMOS' ופרטים על הרשת העצבית החדשנית הלא מאומנת ניתן למצוא ב'התאוששות ספקטרלית סימולטנית ומיקרו-LED של CMOS הולוגרפיה עם רשת עצבית עמוקה לא מאומנת', שפורסמה ב-Optica, וזמינה גם ללא תשלום.

תמונות: Singapore-MIT Alliance for Research and טכנולוגיה (לִכאוֹב)

ראה עוד : מודולי IGBT | LCD מציג | רכיבים אלקטרוניים