Эта форма микроскопа не имеет обычной оптики (см. диаграммы), но использует математику для восстановления изображения объекта по интерференционным картинам. В этом случае SMART создал архитектуру глубокой нейронной сети для реконструкции — в данном случае семян растений и образцов тканей.
Светодиод комнатной температуры был изготовлен на пластине диаметром 300 мм с использованием немодифицированной коммерческой 55-нанометровой технологии КМОП вместе с электроникой и другими фотонными компонентами и излучает инфракрасное излучение с длиной волны 1.1 мкм и мощностью более 50 мВт/см.2 из области ниже 0.14 мкм2 (~400 нм в диаметре).
В микроскопе он сталкивается с CMOS-датчиком изображения размером 10 x 12 мм и разрешением 9.5 МП. Можно было визуализировать шарики диаметром 20 мкм.
Пассивация поверхности оказалась важной для светодиодов, поскольку безызлучательная рекомбинация из-за поверхностных дефектов становится все более серьезной проблемой по мере уменьшения размеров. Носители удерживались слоем оксида затвора и электрическим полем верхнего контакта, инжектирующего носители, который был изготовлен из прозрачного поликремния вместо непрозрачного металла для улучшения эмиссии.
Нейронная сеть команды учитывает системные переменные и может использоваться без предварительного знания спектра или профиля луча источника света. Ему не нужны обучающие данные, вместо этого в его алгоритм встроена физическая модель.
«В дополнение к реконструкции голографического изображения нейтральная сеть предлагает восстановление спектра слепого источника из одной картины дифрагированной интенсивности, что знаменует собой отход от всех предыдущих методов контролируемого обучения», — согласно SMART, который видит, что аналогичные микроскопы со светодиодной нейронной сетью используются для отслеживание живых клеток или спектроскопическая визуализация биологических тканей, таких как живые растения.
О светодиодах говорится: «Дальнейшие применения включают размещение этих светодиодов в КМОП-матрицах для создания программируемого когерентного освещения для более сложных систем».
Полная информация о светодиоде была опубликована в свободно доступной статье Nature Communications «Субволновой Si-светодиод, интегрированный в платформу CMOS», а подробности о новой необученной нейронной сети можно найти в статье «Одновременное восстановление спектра и CMOS-микро-светодиод». голография с необученной глубокой нейронной сетью», опубликованной в «Оптике», а также доступной без оплаты.
Изображения: Альянс Сингапура и MIT по исследованиям и Технологии (УМНАЯ)
Посмотреть больше: Модули IGBT | ЖК-дисплеи | Электронные компоненты