研究人員創(chuàng)造出世界上最小的硅LED和全息顯微鏡，讓智慧手機應(yīng)用再提升，相機能成為容易攜帶的高分辨率顯微鏡。

雖然光子芯片在照明領(lǐng)域有所進展，但很難集成一個小型、明亮的on-chip光發(fā)射器，所以制造商一般會采用off-chip光源，但這種光源能源效率低，限制光子芯片的擴展性。

現(xiàn)在新加坡與麻省理工學(xué)院研究與技術(shù)聯(lián)盟（SMART）研究人員開發(fā)出世界上最小的硅LED，寬度不到1微米，且強度與較大的硅LED相媲美，使off-chip發(fā)射器可能成為過去的產(chǎn)物。

研究人員將他們的迷你硅LED放在55奈米的CMOS中，與其他光電元件一起放到一個芯片上。

圖片來源：拍信網(wǎng)正版圖庫

為了測試LED如何應(yīng)用在現(xiàn)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(shù)位圖像傳感器上，形成一個數(shù)位全息圖，再由計算機處理圖像生成。

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、波長以及樣品到傳感器的距離。對此，研究人員使用一種神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法來重建全息顯微鏡觀察的物體。

研究人員發(fā)現(xiàn)，全息鏡頭提供比普通光學(xué)顯微鏡更精確的高分辨率圖像，其分辨率約20微米，比人類皮膚細(xì)胞（直徑是20到40微米）和白血球（30微米）還小。

研究人員認(rèn)為，這些研究可能有助于重建微觀物體，如人體組織樣本和植物種子，也可用于現(xiàn)有的智慧手機鏡頭，只需修改手機的硅膠芯片和軟件，就能將手機轉(zhuǎn)換成高分辨率的顯微鏡。

研究作者Rajeev Ram表示，新LED因為波長關(guān)系，再加上高強度和奈米級的發(fā)射區(qū)域，有望成為生物成像和生物感應(yīng)應(yīng)用的理想選擇。（來源：科技新報）