研究人员打造“最小的 LED”，旨在将智能手机摄像头变成全息显微镜

这种微小的硅比它发出的光的波长还要小 引领 可能意味着显微镜等方面的重大突破。

新加坡-麻省理工学院研究与技术联盟 (SMART) 的一个研究团队声称已经制造出了“世界上最小的 LED”，并表示该技术未来可用于将智能手机摄像头变成高分辨率显微镜。

“我们的突破代表了一个概念验证，可能对许多需要使用 micro-LED 的应用产生巨大影响，”该项目时麻省理工学院的研究助理、论文的主要作者 Iksung Kang 说道。工作。 “例如，这种 LED 可以组合成一个阵列，以获得更大规模应用所需的更高水平的照明。”

世界上最小的 LED(a.b.c)，具有一定的机器学习智能，可以将未来的智能手机变成显微镜 (d,e,f)。

“此外，”Kang 继续说道，“由于微电子 CMOS 工艺的低成本和可扩展性，这可以在不增加系统复杂性、成本或外形尺寸的情况下完成。这使我们能够相对轻松地转换移动设备此外，通过利用该过程中可用的电子设备，控制电子设备甚至成像器都可以集成到同一芯片中，从而创造出一种“一体式”微型 LED，这可能会带来变革。场地。”

该团队制造的硅 LED 绝对很小——有趣的是，甚至比它发出的光的波长还小。尽管如此，它的光强度相当于更大的硅 LED，而且它的功率足以驱动原型全息显微镜，这构成了该团队声称能够通过集成将智能手机摄像头转换为显微镜的基础。硅级 LED。

然而，要真正使显微镜（独立的或内置于智能手机中）工作，需要一些聪明的软件。在这种情况下，该软件是一种深度神经网络算法，能够将团队所谓的“全息显微镜”进行的测量转换为重建的物体。在测试中，硬件和软件组合被证明能够在没有笨重光学器件的情况下观察细胞和细菌等小物体。

利用微型 LED 和神经网络，该团队创造了微型“全息显微镜”。

“除了在无透镜全息术方面的巨大潜力之外，我们的新型 LED 还具有广泛的其他可能应用，”合著者、麻省理工学院电气工程教授、合著者 Rajeev Ram 声称。

“由于其波长位于生物组织的最小吸收窗口内，加上其高强度和纳米级发射区域，我们的 LED 非常适合生物成像和生物传感应用，包括近场显微镜和植入式 CMOS 设备。此外，可以将该 LED 与片上光电探测器集成，然后可以在片上通信、NIR [近红外]接近传感和光子学晶圆上测试中找到进一步的应用。”

该团队关于硅 LED 的论文已发表在《自然通讯》杂志上，而全息显微镜的深度神经网络则在《Optica》上发表的一篇论文中进行了描述——两者都是开放获取条款。