世界最小LED助攻！手机镜头有望进化成高清晰显微镜

研究人员创造出世界上最小的硅LED和全息显微镜，让智能手机应用再提升，相机能成为容易携带的高分辨率显微镜。

虽然光子芯片在照明领域有所进展，但很难集成一个小型、明亮的on-chip光发射器，所以制造商一般会采用off-chip光源，但这种光源能源效率低，限制光子芯片的扩展性。

现在新加坡与麻省理工学院研究与技术联盟（SMART）研究人员开发出世界上最小的硅LED，宽度不到1微米，且强度与较大的硅LED相媲美，使off-chip发射器可能成为过去的产物。

研究人员将他们的迷你硅LED放在55纳米的CMOS中，与其他光电组件一起放到一个芯片上。

为了测试LED如何应用在现实世界，他们将其放置在无透镜全息显微镜中，这种显微镜比普通显微镜小，价格更低。研究人员使用一个光源来照亮样品，让光线散射到一个CMOS数字图像传感器上，形成一个数字全息图，再由计算机处理图像生成。

不过，用这种显微镜重建图像时可能有些困难，因为需要了解光源的孔径、波长以及样品到传感器的距离。对此，研究人员使用一种神经网络算法来重建全息显微镜观察的物体。

研究人员发现，全息镜头提供比普通光学显微镜更精确的高分辨率图像，其分辨率约20微米，比人类皮肤细胞（直径是20到40微米）和白血球（30微米）还小。

研究人员认为，这些研究可能有助于重建微观物体，如人体组织样本和植物种子，也可用于现有的智慧手机镜头，只需修改手机的硅胶芯片和软件，就能将手机转换成高分辨率的显微镜。

研究作者Rajeev Ram表示，新LED因为波长关系，再加上高强度和纳米级的发射区域，有望成为生物成像和生物感应应用的理想选择。